KR20220055399A - Self-transcribing RNA/DNA system that provides mRNAs in the cytoplasm - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a self-transcription RNA/DNA system including a DdRp RNA expression cassette, and a DNAi expression cassette amplified by the DdRp, or to a RNA/DNA system including an auto_DdRp expression cassette in addition to the self-transcription RNA/DNA system. More specifically, the present invention relates to the self-transcription RNA/DNA system in which mRNAi is expressed continuously for a long period of time by increasing the expression of DdRp in the cytoplasm.

Description

세포질에서 자가 전사가 가능한 mRNA를 제공하는 RNA/DNA 시스템{Self-transcribing RNA/DNA system that provides mRNAs in the cytoplasm}RNA/DNA system that provides mRNA capable of self-transcription in the cytoplasm {Self-transcribing RNA/DNA system that provides mRNAs in the cytoplasm}

본 발명은 세포 내 적어도 하나의 내인성 단백질 합성을 하고 전사가 가능한 구성성분이 있는 시스템으로서, 상기 시스템은 세포내 번역을 가능하게 하는 구조가 있는 DNA dependent RNA Polymerase(DdRp) mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트; 및 상기 DdRp에 의해 증폭되는 관심 mRNA(mRNAi)를 코딩하는 DNAi 발현 카세트;를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템 또는 상기 자가전사 RNA/DNA 시스템에 추가적으로 상기 DdRp를 코딩하는 DNA를 포함하는 auto_DdRp 발현 카세트를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템으로 세포질에서 DdRp의 발현을 증가시켜 mRNAi를 장기간 지속적으로 발현시키는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템에 관한 기술이다.The present invention relates to a system having a component capable of synthesizing at least one endogenous protein in a cell and having a component capable of transcription, wherein the system expresses DdRp RNA including DNA dependent RNA Polymerase (DdRp) mRNA having a structure that enables intracellular translation cassette; and a DNAi expression cassette encoding the mRNA of interest (mRNAi) amplified by the DdRp; an auto_DdRp expression cassette comprising a self-transcribed RNA/DNA system or a DNA encoding the DdRp in addition to the self-transcribed RNA/DNA system It is a technology related to a self-transcribed RNA/DNA system comprising a self-transcribed RNA/DNA system that increases the expression of DdRp in the cytoplasm to continuously express mRNAi for a long period of time.

유전자 치료(gene therapy) 및 유전적 백신 접종(genetic vaccination)은 근대 의학의 가장 유망하고 빠르게 개발되는 방법에 속한다. 그들은 매우 다양한 질환(disease)의 치료를 위한 특이적이고 각각의 옵션(option)을 제공할 수 있다. 특히, 선천성 유전적 질환(inherited genetic disease)뿐만 아니라 자가 면역 질환(autoimmune disease), 감염성 질환(infectious disease), 암성(cancerous) 또는 종양-연관 질환 뿐만 아니라 염증성 질환(inflammatory disease)은 이러한 치료 접근법의 대상이 될 수 있다. 또한, 이들 접근법에 의해 이와 같은 질환의 (조기) 발병을 예방하는 것이 예상된다.Gene therapy and genetic vaccination are among the most promising and rapidly developing methods of modern medicine. They are specific and can provide individual options for the treatment of a wide variety of diseases. In particular, not only inherited genetic diseases, but also autoimmune diseases, infectious diseases, cancerous or tumor-associated diseases as well as inflammatory diseases are of these therapeutic approaches. can be a target It is also envisaged to prevent the (early) onset of such diseases by these approaches.

유전자 치료의 주요 개념의 합리적인 근거는 특정 질환의 병리학적 상태와 관련된 손상된(impaired) 유전자 발현의 적절한 조절이다. 병리학적으로 변형된 유전자 발현은 필수적인 유전자 산물의 부족 또는 과생산이 원인이 될 수 있으며, 예를 들어, 호르몬과 같은 신호전달 인자, 하우스키핑(housekeeping) 인자, 대사 효소(metabolic enzyme), 구조 단백질 등이 있다. 변형된 유전자 발현은 전사 및/또는 번역의 오조절(mis-regulation) 때문일 뿐만 아니라, 특정 단백질을 코딩하는 ORF 내의 돌연변이 때문일 수도 있다. 병리학적 돌연변이는 예를 들어, 염색체 이상(chromosomal aberration), 또는 점 돌연변이 또는 구조-이동 돌연변이와 같은 보다 특이적 돌연변이에 의해 발생할 수 있으며, 이들 모두 잠재적으로 제한된 기능 및 유전자 산물의 기능의 총 손실이 발생할 수 있다. 그러나, 전사 및/또는 번역의 오조절은 또한 발생할 수 있고, 돌연변이가 단백질을 코딩하는 유전자에 영향을 준다면, 이는 세포의 전사 또는 번역 기계(machinery)에 포함된다. 이러한 돌연변이는 유전자의 병리학적 상향- 또는 하향-조절로 이어질 수 있다. 이러한 조절하는 기능을 발휘하는 유전자 산물을 코딩하는 유전자는 예를 들어, 전사 인자, 신호 수용체, 전령 단백질 등일 수 있다. 그러나, 이러한 조절 단백질을 코딩하는 유전자의 기능 손실은, 특정 상황에서, 손상된 유전자 산물의 추가적인 다운스트림(downstream)으로 행동하는 다른 인자의 인공적인 도입에 의해 반전된다. 이러한 유전자 결함(defect)은 또한 영향을 받는 유전자 자가의 치환을 통한 유전자 치료에 의해 보상될 수 있다.A rational basis for the main concept of gene therapy is the appropriate regulation of impaired gene expression associated with the pathological condition of a particular disease. Pathologically altered gene expression may be due to insufficient or overproduction of essential gene products, for example signaling factors such as hormones, housekeeping factors, metabolic enzymes, structural proteins etc. Altered gene expression may be due to mis-regulation of transcription and/or translation, as well as mutations in ORFs encoding specific proteins. Pathological mutations can occur, for example, by chromosomal aberrations, or by more specific mutations such as point mutations or structure-shift mutations, all of which potentially result in limited function and total loss of function of the gene product. can occur However, misregulation of transcription and/or translation can also occur, and if the mutation affects the gene encoding the protein, it is involved in the transcription or translation machinery of the cell. Such mutations can lead to pathological up- or down-regulation of the gene. A gene encoding a gene product exerting such a regulatory function may be, for example, a transcription factor, a signal receptor, a messenger protein, and the like. However, the loss of function of the genes encoding these regulatory proteins is, in certain circumstances, reversed by the artificial introduction of other factors acting further downstream of the damaged gene product. These genetic defects can also be compensated for by gene therapy through replacement of the affected gene itself.

유전자 치료 및 유전적 백신 접종은 환자에 핵산 분자의 투여 및 이후의 코딩된 유전적 정보의 전사 및/또는 번역에 본질적으로 기초한다. 유전자 치료 또는 유전적 백신 접종에서, RNA 뿐만 아니라 DNA는 투여를 위한 핵산 분자로서 사용될 수 있다. DNA는 상대적으로 안정하고 다루기 쉬운 것으로 알려져 있다. 그러나, DNA의 사용은 손상된 유전자의 기능의 손실이 잠재적으로 발생하는 환자의 유전체 내로 투여된 DNA-절편의 원하지 않은 삽입의 위험을 갖는다.Gene therapy and genetic vaccination are essentially based on the administration of nucleic acid molecules to a patient and subsequent transcription and/or translation of coded genetic information. In gene therapy or genetic vaccination, RNA as well as DNA can be used as nucleic acid molecules for administration. DNA is known to be relatively stable and easy to handle. However, the use of DNA carries the risk of unwanted insertion of the administered DNA-fragment into the patient's genome, potentially resulting in loss of function of the damaged gene.

추가의 위험으로, 항-DNA 항체의 원하지 않은 생성이 나타나는 것이다. 또 다른 문제점은, DNA 투여 및 이의 이후의 전사/번역에 의해 달성될 수 있는 코딩된 펩타이드 또는 단백질의 한정된 발현 수준이다. 다른 인자들 중에서, DNA 전사를 조절하는 특정 전사 인자의 존재는 투여된 DNA의 발현 수준에 주요한 영향을 갖는다. 이러한 인자의 부재에서, DNA 전사는 만족스러운 양의 RNA를 산출할 수 없다. 결과적으로, 수득된 번역된 펩타이드 또는 단백질의 수준은 한정된다.An additional risk is the appearance of unwanted production of anti-DNA antibodies. Another problem is the limited expression level of the encoded peptide or protein that can be achieved by DNA administration and subsequent transcription/translation thereof. Among other factors, the presence of specific transcription factors that regulate DNA transcription has a major impact on the expression level of the administered DNA. In the absence of these factors, DNA transcription cannot yield satisfactory amounts of RNA. As a result, the level of translated peptide or protein obtained is limited.

유전자 치료 또는 유전적 백신 접종을 위해 DNA 대신 RNA를 이용함으로써, 원하지 않는 유전체 통합(genomic integration) 및 항-DNA 항체의 생성의 위험은 최소화되거나 완전히 회피할 수 있다. 그러나, RNA는 다소 불안정한 분자 종류로 간주된다. 한편으로는, 세포 외 공간에서, RNA는 거의 유비쿼터스 RNasi에 의해 분해될 수 있다. 다른 한편으로는, 세포질 내 생체 내(in vivo) mRNA 반감기는, mRNA 분자 내 시스-작용 요소에, 적어도 부분적으로 따라 효소 mRNA 붕괴의 속도에 의해 한정된다. 그렇게 함으로써, mRNA의 조절된 분해(degradation)는 진핵생물 유전자 발현의 우수한 조절에 기여한다. 따라서, 각각의 자연적으로 발생하는 mRNA는, mRNA가 유래된 유전자에 따라 이의 개별적인 반감기를 갖는다.By using RNA instead of DNA for gene therapy or genetic vaccination, the risk of unwanted genomic integration and generation of anti-DNA antibodies can be minimized or completely avoided. However, RNA is considered a rather unstable molecular class. On the one hand, in the extracellular space, RNA can be degraded by the almost ubiquitous RNasi. On the other hand, the in vivo mRNA half-life in the cytoplasm is limited by the rate of enzymatic mRNA degradation, depending, at least in part, on cis-acting elements in the mRNA molecule. In doing so, the regulated degradation of mRNA contributes to good regulation of eukaryotic gene expression. Thus, each naturally occurring mRNA has its individual half-life depending on the gene from which the mRNA is derived.

몇 년 동안, 일반적으로 mRNA는 유전자 치료 표적을 위해 효과적으로 사용되기에는 너무 불안정하다고 받아들여졌다. 그러나 지난 10년간, 형질전환 효율 및 단백질 발현의 지속과 관련된 놀라운 결과를 가진 mRNA-매개 형질전환의 가능성을 증명하였을 뿐만 아니라, pDNA의 사용을 통해 주요한 장점을 증명할 수 있었다. 이들 장점 중 하나는 mRNA가 코딩된 단백질 합성을 위해 핵 장벽(nuclear barrier)을 통과할 필요가 없는 사실이다.For several years, it was generally accepted that mRNA was too unstable to be used effectively for gene therapy targets. However, in the past decade, not only has the potential of mRNA-mediated transformation with surprising results related to transformation efficiency and sustained protein expression been demonstrated, but also major advantages have been demonstrated through the use of pDNA. One of these advantages is the fact that mRNA does not need to cross the nuclear barrier for the synthesis of the encoded protein.

유전자 치료 및 유전적 백신 접종을 위해, 변형되어 안정화된 RNA는 보통 신속하게 붕괴되는 비변형_RNA보다 보통 더욱 적합하다. 또한, RNA-서열에 의해 코딩된 생산물은 생체 내(in vivo)에 축적하기에 유리하다. 다른 한편으로는, RNA는 적절한 투여 형태로 제조될 때, 그리고 투여될 때, 이의 저장 과정에서, 이의 구조적 및 기능적 무결성(integrity)을 유지해야 한다. 그들이 조기 분해 또는 붕괴되는 것을 예방하기 위해서, 유전자 치료 또는 유전적 백신 접종에 안정한 RNA 분자를 제공하기 위해 상당한 노력이 필요하다.For gene therapy and genetic vaccination, modified stabilized RNA is usually more suitable than rapidly degraded unmodified_RNA. In addition, the product encoded by the RNA-sequence is advantageous for accumulation in vivo. On the other hand, RNA must maintain its structural and functional integrity when prepared into an appropriate dosage form, when administered, and during its storage. Significant efforts are needed to provide stable RNA molecules for gene therapy or genetic vaccination to prevent their premature degradation or breakdown.

세포 내로 도입 이후, (비-안정화) mRNA의 반감기는 제한된다. 결과적으로, 이러한 mRNA에 의해 코딩된 단백질의 생산은 최대 며칠 동안 유지된다. 따라서, 이 사실은 (비-안정화) mRNA-기반 유전자 치료의 적용을 제한한다. 이는 반복적인 투여를 요구하기 때문에, 예를 들어, 유전 질환을 치료하는데 사용될 수 없다.After introduction into cells, the half-life of (non-stabilizing) mRNA is limited. Consequently, the production of proteins encoded by these mRNAs is maintained for up to several days. Therefore, this fact limits the application of (non-stabilizing) mRNA-based gene therapy. Because it requires repeated administration, it cannot be used, for example, to treat genetic disorders.

mRNA는 특히 분해 효소에 노출된 세포질에 도달하면 일반적으로 DNA와 비교하여 상당히 불안정한 것으로 간주된다. 이의 불안정성의 주요 이유는 당 성분의 두 번째 탄소 원자상의 하이드록실기이며, 이는, 입체 장애(sterical hindrance)로 mRNA가 안정한 이중 β-나선 구조를 형성는 것을 방해하나, 이는 RNA 분자를 더 잘 가수 분해되도록 한다. 세포 내 mRNA 전달은 회의적이었고, 이는 mRNA가 매우 불안정하고 형질전환 프로토콜을 견딜 수 없다는 믿음이 주요 원인이었다.mRNA is generally considered significantly unstable compared to DNA, especially once it reaches the cytoplasm exposed to degrading enzymes. The main reason for its instability is the hydroxyl group on the second carbon atom of the sugar component, which prevents mRNA from forming a stable double β-helix structure with sterical hindrance, but it hydrolyzes RNA molecules better make it possible Intracellular mRNA delivery was skeptical, mainly due to the belief that mRNA was very unstable and could not withstand the transformation protocol.

RNA의 장점 중 하나는 RNA의 작용은 세포의 세포질로 RNA를 전달하면 세포질에 RNA의 기능을 수행하기에 충분하다(핵막을 통과해야만 하는 DNA와 대조적으로). 그러나, 나출(naked) 핵산 분자는 이의 큰 크기 및 음이온으로 대전된 포스페이트기에 기인하는 친수성 본질 때문에 효과적으로 세포에 들어가지 않는다. 추가적으로, 그들은 뉴클레아제-매개 분해에 매우 민감하다. 따라서, 유전자 치료를 위한 도전은 세포로 RNA 전달에 효과적이고 안전한 수단을 개발하는 것이다.One of the advantages of RNA is that the action of RNA is sufficient to deliver RNA into the cytoplasm of the cell and perform its function in the cytoplasm (as opposed to DNA, which must pass through the nuclear membrane). However, naked nucleic acid molecules do not enter cells effectively because of their large size and hydrophilic nature due to the anionically charged phosphate groups. Additionally, they are very sensitive to nuclease-mediated degradation. Therefore, the challenge for gene therapy is to develop effective and safe means of RNA delivery into cells.

일반적으로, 바이러스 및 비-바이러스 전달 방법은 개발되어 있다. 안전 및 공정 경제(procis economy)와 관련하여, 비-바이러스 방법이 보통 바람직하다. 이들 방법 중 일부는 세포막 장벽 기능의 물리적 차단에 기초하는 반면에, 다른 것들은 전달된 유전자의 분해없이 표적 세포로 유전자 도입을 용이하게 하기 위해서 양이온성 담체 분자를 이용한다.In general, viral and non-viral delivery methods have been developed. With regard to safety and process economy, non-viral methods are usually preferred. Some of these methods are based on physical blockade of cell membrane barrier function, while others use cationic carrier molecules to facilitate gene introduction into target cells without degradation of the delivered gene.

백신으로서 RNA를 사용하는 실험으로부터 분명할 뿐만 아니라, 생체 내(in vivo) 이종(heterologous) mRNA의 도입에 의해 매개된 단백질 발현은 일반적으로 가능하고, 검출 가능한 면역 반응을 높이기 위해 충분하다. 그러나, 효과적인 면역 반응을 높이고, 더욱 더, mRNA-매개 단백질 공급에 의한 치료 효과를 달성하는 것은 단백질 발현에 필요한 수준의 관점에서 더욱 요구될 수 있다.As is clear from experiments using RNA as a vaccine, protein expression mediated by the introduction of heterologous mRNA in vivo is generally feasible and sufficient to elevate a detectable immune response. However, raising an effective immune response and, moreover, achieving a therapeutic effect by mRNA-mediated protein supply may be more demanding in terms of the level required for protein expression.

그러나, 합성 RNA는 2-4 일 정도로 지속기간이 매우 짧은 문제점을 가지고 있는데, 이는 세포질 내의 각종 핵산분해효소로 인해 RNA가 쉽게 분해되고 세포분열이 일어날 경우에는 RNA의 농도가 희석되기 때문이다. 이러한 짧은 지속성 문제로 인해 합성 RNA를 빈번하게 주입해야 하는 문제점이 발생하고 있을 뿐만 아니라, 긴 반감기를 가지는 표적단백질을 합성하여 제공하기에는 그 지속성이 너무 짧아서 효율이 매우 저조하다는 한계도 가지고 있으며, 이러한 한계점들은 RNA를 이용한 치료제 개발을 더디게 하고 있다.However, synthetic RNA has a problem with a very short duration of about 2-4 days, because RNA is easily degraded by various nucleases in the cytoplasm and the concentration of RNA is diluted when cell division occurs. Due to this short persistence problem, there is a problem that synthetic RNA needs to be injected frequently, and also has a limitation that the efficiency is very low because the persistence is too short to synthesize and provide a target protein having a long half-life. They are slowing the development of therapeutics using RNA.

개체의 세포 내로 RNA 및 DNA를 혼재한 RNA/DNA 시스템을 효과적으로 전달하는 것은 따라서 여전히 이종 핵산에 의해 세포 내로 도입된 단백질의 효과적인 발현에 장애물(bottleneck)로 나타난다. 핵산-기반 약제(medicament)의 치료 효과는, 특히 유전자 치료의 분야에서 치료 핵산 분자에 코딩된 유전자 생산물의 효과적인 발현에 대체적으로 의존한다.Effective delivery of an RNA/DNA system in which RNA and DNA are mixed into cells of an individual thus still appears as a bottleneck in the effective expression of proteins introduced into cells by heterologous nucleic acids. The therapeutic effect of nucleic acid-based medicaments depends largely on the effective expression of gene products encoded in therapeutic nucleic acid molecules, particularly in the field of gene therapy.

기존의 관심 단백질 합성 지속성을 향상시키려는 노력들은 다양한 전달체를 이용하여 RNA의 탑제 효율을 증가시킴으로써 되도록 많은 양의 RNA를 전달하려는 시도들로 나타났다. 리포펙틴, 리포펙타민, 셀펙틴, 양이온성 인지질 나노입자, 양이온성 고분자, 또는 리포좀에 기반한 전달체가 주로 사용되었으나, 양이온성 분자 또는 합성 고분자를 이용한 전달체의 경우 세포 내로의 수송 효율이 낮으며 세포 내로의 유전자 전달과정에서 유발될 수 있는 세포 독성에 대한 문제가 지적되었다. Existing efforts to improve the persistence of protein synthesis of interest have been shown to be attempts to deliver as much RNA as possible by increasing the RNA loading efficiency using various carriers. Although carriers based on lipofectin, lipofectamine, cell pectin, cationic phospholipid nanoparticles, cationic polymers, or liposomes have been mainly used, carriers using cationic molecules or synthetic polymers have low transport efficiency into cells and The problem of cytotoxicity that can be induced in the process of gene transfer into the blood was pointed out.

또한, 표적단백질 합성의 지속성이 오랫동안 나타날 수 있는 바이러스 벡터의 경우, 그 우수한 지속성에도 불구하고 바이러스 벡터의 표면 단백질의 면역원성으로 인한 면역 부작용을 일으켜 체내 안정성이 보장되지 못하는 문제가 지적되었다. 무엇보다 외래 유전자가 환자의 게놈(genome)에 삽입될 수 있는 위험성 문제로 인해 바이러스를 이용한 표적단백질 합성은 인체적용에 제한을 가질 수 밖에 없었다.In addition, in the case of a viral vector in which the continuity of the target protein synthesis can be exhibited for a long time, the problem that stability in the body is not ensured has been pointed out by causing immune side effects due to the immunogenicity of the surface protein of the viral vector despite its excellent persistence. Above all, due to the risk of a foreign gene being inserted into a patient's genome, target protein synthesis using viruses had to have limitations in human application.

한편, 관심 단백질 합성 지속성을 향상시키기 위한 노력으로, 핵-의존적 프로모터에 기반한 RNA 발현이 가능한 발현 카세트 DNA 개발이 알려져 있다. 주로 U6 소핵(Small nuclear) RNA, H1 RNA 유전자로부터 유래한 RNA 폴리머라제 Ⅲ(Pol Ⅲ) 프로모터가 가장 많이 활용되고 있으며, 이러한 핵-의존적 프로모터를 이용한 핵에서의 RNA 발현은 효과적으로 핵에서 RNA를 장기간 생산할 수 있는 방법을 제공하고 있다. 그러나, 세포막 투과에 비해 그 효율이 1%에 머무른다고 알려진 핵막 투과에 의존하는 이러한 plasmid DNA 방법은 그 표적단백질 합성 효율이 매우 낮다. 특히 plasmid DNA의 전달효율이 현저히 떨어지는 in vivo 응용에서는 낮은 효율성으로 인하여 적용이 제한을 받고 있다. 또한, 핵에서 발현된 고농도의 RNA의 경우, 세포질로 분출되어야만 표적 단백질 합성에 참여할 수 있는 성숙된 RNA로 변환이 가능하나, 이러한 세포질로의 분출에 관여하는 엑스포틴(exportin)-5 운반체가 고농도의 RNA에 의하여 포화(saturation)되는 문제를 발생시켜서 다른 세포내 기능에 관여하는 RNA의 세포질 분출까지도 방해하는 문제점을 일으키며, 이러한 RNA의 세포질 분출 이상은 심각한 독성문제로 이어진다. 그 밖에 현재 다양한 발현 카세트 DNA를 이용한 핵-의존적 RNA 발현방법이 알려져 있으나, in vivo 모델에서는 아직까지 짧은 지속성이라는 한계점을 여전히 가지고 있다.Meanwhile, as an effort to improve the persistence of protein synthesis of interest, development of an expression cassette DNA capable of RNA expression based on a nuclear-dependent promoter is known. The RNA polymerase Ⅲ (Pol Ⅲ) promoter derived mainly from U6 small nuclear RNA and H1 RNA genes is the most utilized. We provide a way to produce it. However, this plasmid DNA method, which relies on nuclear membrane penetration, which is known to have an efficiency of 1% compared to cell membrane penetration, has very low target protein synthesis efficiency. In particular, in vivo applications, where the transfer efficiency of plasmid DNA is significantly lower, application is limited due to low efficiency. In addition, in the case of a high concentration of RNA expressed in the nucleus, it can be converted into mature RNA that can participate in target protein synthesis only when it is released into the cytoplasm, but the exportin-5 transporter involved in the release into the cytoplasm has a high concentration It causes a problem of saturation by the RNA of RNA, which prevents even the cytoplasmic ejection of RNA involved in other intracellular functions. In addition, nuclear-dependent RNA expression methods using various expression cassette DNAs are currently known, but the in vivo model still has the limitation of short persistence.

본 발명자들은 세포질 내에서 RNA의 발현을 지속적으로 유지할 수 있는 조성물을 개발하고자 예의 노력한 결과, 세포내 번역을 가능하게 하는 구조가 있는 DNA dependent RNA Polymerase(DdRp) mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트; 및 mRNAi를 코딩하는 DNAi 발현 카세트를 포함하는 조성물 또는 상기 조성물에 추가적으로 DdRp를 코딩하는 DNA를 포함하는 auto_DdRp 발현 카세트를 포함하는 조성물 및 이를 포함하는 전달체가 세포질 내에서 mRNAi를 장기간 지속적으로 발현시킬 수 있고, 특히 암 조직 선택적으로 표적 유전자의 발현을 억제할 수 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다.As a result of earnest efforts to develop a composition capable of continuously maintaining RNA expression in the cytoplasm, the present inventors have produced a DdRp RNA expression cassette comprising a DNA dependent RNA Polymerase (DdRp) mRNA having a structure that enables intracellular translation; And a composition comprising a DNAi expression cassette encoding mRNAi, or a composition comprising an auto_DdRp expression cassette comprising DNA encoding DdRp in addition to the composition, and a carrier comprising the same can express mRNAi continuously for a long period of time in the cytoplasm, , In particular, it was confirmed that the expression of the target gene can be selectively suppressed in cancer tissue, thereby completing the present invention.

본 발명은 세포 내 적어도 하나의 내인성 단백질 합성을 하고 전사가 가능한 구성성분이 있는 시스템으로서, 상기 시스템은 세포내 번역을 가능하게 하는 구조가 있는 화학적 변형된 뉴클레오타이드(CM)를 포함하는 DNA dependent RNA Polymerase(DdRp) mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트; 및 상기 DdRp에 의해 증폭되는 관심 mRNA(mRNAi)를 코딩하는 DNAi를 포함하는 DNAi 발현 카세트를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템 또는 상기 RNA/DNA 시스템에 추가적으로 상기 DdRp 을 코딩하는 DNA를 포함하는 auto_DdRp 발현 카세트를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템으로 세포질 내에서 DdRp의 발현을 증가시켜 mRNAi를 장기간 지속적으로 발현시키는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템에 관한 것이다.The present invention is a system having a component capable of synthesizing at least one endogenous protein in a cell and capable of transcription, wherein the system is a DNA dependent RNA Polymerase comprising a chemically modified nucleotide (CM) having a structure that enables intracellular translation. (DdRp) DdRp RNA expression cassette comprising mRNA; and a self-transcription RNA/DNA system comprising a DNAi expression cassette comprising a DNAi encoding an mRNA of interest (mRNAi) amplified by the DdRp or auto_DdRp expression comprising a DNA encoding the DdRp in addition to the RNA/DNA system It relates to a self-transcribed RNA/DNA system comprising a cassette, which increases the expression of DdRp in the cytoplasm to continuously express mRNAi for a long period of time.

추가적으로, 본 발명은 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템의 산물인 DdRp에 의해 생성되는 전사체의 안정성 및 번역의 효율을 위해 전사체의 5' 말단에 5'Cap 구조를 제공하는 방법에 관한 것이다.Additionally, the present invention relates to a method of providing a 5'Cap structure at the 5' end of a transcript for stability and translation efficiency of the transcript produced by DdRp, a product of the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention. .

본 발명의 목적은 세포 또는 조직 내로 도입되는 핵산 분자에 포함되는 유전적 정보의 발현을 증가시키는 것이다. An object of the present invention is to increase the expression of genetic information contained in a nucleic acid molecule introduced into a cell or tissue.

특히, 본 발명의 목적은 유전자 치료 또는 유전적 백신 접종 및 개체에 투여되는 mRNAi 분자에서 코딩된 단백질의 발현을 증가시키는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to increase the expression of the encoded protein in the mRNAi molecule administered to a subject, as well as in gene therapy or genetic vaccination.

본 발명의 근본적인 목적은 청구 대상에 의해 해결된다.The fundamental object of the invention is solved by the claimed subject matter.

본 발명은 세포내 번역을 가능하게 하는 가능한 구조가 있는 DNA dependent RNA Polymerase(DdRp) mRNA(캡된 CM_DdRp mRNA)를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트; 및 상기 DdRp에 의해 증폭되는 관심 mRNA(mRNAi)를 코딩하는 DNA를 포함하는 DNAi 발현 카세트를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템 또는 상기 RNA/DNA 시스템에 추가적으로 상기 DdRp를 코딩하는 DNA를 포함하는 auto-DdRp 발현 카세트를 포함하는 RNA/DNA 시스템으로 핵-비의존적으로 세포질 내에서 DdRp의 발현을 증가시켜 mRNAi를 장기간 지속적으로 발현시키는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a DdRp RNA expression cassette comprising a DNA dependent RNA Polymerase (DdRp) mRNA (capped CM_DdRp mRNA) with a possible structure enabling intracellular translation; and a self-transcribed RNA/DNA system comprising a DNAi expression cassette comprising a DNA encoding an mRNA of interest (mRNAi) amplified by the DdRp or an auto- comprising DNA encoding the DdRp in addition to the RNA/DNA system It relates to a self-transcribed RNA/DNA system comprising a DdRp expression cassette and characterized in that it increases the expression of DdRp in the cytoplasm in a nuclear-independent manner to continuously express mRNAi for a long period of time.

본 발명은 본 발명의 auto_DdRp 발현 카세트의 산물인 DdRp에 의해 생성되는 전시체의 안정성 및 번역의 효율을 위해 전사체에 5'Cap 구조를 제공하는 방법을 제공한다.The present invention provides a method for providing a 5'Cap structure to a transcript for stability and translation efficiency of an entire transcript produced by DdRp, a product of the auto_DdRp expression cassette of the present invention.

본 발명은 의학적 용도를 위한, 적어도 하나의 오픈 리딩 프레임(open reading frame, ORF) 또는 코딩된 단백질의 발현을 증가시키는 적어도 하나의 염기서열 변형(SM)을 포함하는 관심 DNA("SM_DNAi") 및 상기 SM_DNAi 절편을 포함하는 DNAi 발현 카세트를 제공한다. The present invention relates to a DNA of interest ("SM_DNAi") comprising at least one open reading frame (ORF) or at least one sequence modification (SM) that increases the expression of the encoded protein for medical use, and It provides a DNAi expression cassette including the SM_DNAi fragment.

본 발명의 RNA/DNA 시스템에서 상기 DNAi 또는 이를 포함하는 발현 카세트의 약학적 조성물 및 부품 키트(kit of parts)를 제공하며, 바람직하게 유전자 치료 및/또는 유전적 백신 접종 분야에서 사용하기 위한 것이다. In the RNA/DNA system of the present invention, a pharmaceutical composition and kit of parts for the DNAi or an expression cassette comprising the same are provided, preferably for use in the field of gene therapy and/or genetic vaccination.

본 발명의 RNA/DNA 시스템은 캡된 CM_DdRp mRNA 또는 캡된 CM/SM_DdRp mRNA 발현 카세트와 SM_mRNAi를 코딩하는 DNAi 발현 카세트로 관심 단백질의 발현을 증가시키는 방법을 제공한다.The RNA/DNA system of the present invention provides a method for increasing the expression of a protein of interest with a capped CM_DdRp mRNA or a capped CM/SM_DdRp mRNA expression cassette and a DNAi expression cassette encoding SM_mRNAi.

본 발명의 목적은 RNA/DNA 시스템의 제공에 의해 해결되며, 여기서 표적 조직 또는 표적 세포에서 코딩된 단백질의 발현은 추가적으로 증가될 수 있다.The object of the present invention is solved by the provision of an RNA/DNA system, wherein the expression of the encoded protein in a target tissue or target cell can be further increased.

명확성 및 가독성을 위해 다음의 정의가 제공된다. 이들 정의에 대해 언급된 임의의 기술적 특징은 본 발명의 각각 및 모두에서 이해될 수 있다. 이들에서 추가의 정의 및 설명이 특히 제공될 수 있다. 본 발명에서 핵산 서열이 보고된 곳에서, 이들 서열은 일반적으로 특정 RNA 또는 DNA 서열뿐만 아니라 이의 상응하는 DNA 또는 RNA 대응물(counterpart) 각각 모두를 포함한다. 예를 들어, DNA 서열이 제공된 곳에서, 통상의 기술자는 상응하는 RNA 서열은 우라실 잔기에 의한 티민 교환에 의해 수득되고 반대로도 같은 것을 알고 있다.The following definitions are provided for clarity and readability. Any technical feature recited for these definitions may be understood in each and all of the present invention. Further definitions and explanations may be provided in particular in these. Where nucleic acid sequences are reported herein, these sequences generally include both a specific RNA or DNA sequence as well as its corresponding DNA or RNA counterpart, respectively. For example, where a DNA sequence is provided, the skilled person knows that the corresponding RNA sequence is obtained by thymine exchange with uracil residues and vice versa.

세포: 세포는 유전체 편집에 적합한 임의의 유기체에서 기원하는 세포를 포함한다. 예시적인 유기체로는, 비-제한적으로, 인간, 마우스, 랫, 원숭이, 개, 돼지, 양, 소, 고양이와 같은 포유류; 닭, 오리, 거위와 같은 가금류; 벼, 옥수수, 밀, 수수, 보리, 대두, 땅콩, 아라비돕시스 등과 같은 외떡잎 식물 및 쌍떡잎 식물 등의 식물이 있다. Cells : Cells include cells from any organism suitable for genome editing. Exemplary organisms include, but are not limited to, mammals such as humans, mice, rats, monkeys, dogs, pigs, sheep, cattle, cats; poultry such as chickens, ducks and geese; plants such as monocotyledonous plants and dicotyledonous plants such as rice, corn, wheat, sorghum, barley, soybean, peanut, Arabidopsis, and the like.

유전자 치료: 유전자 치료는 일반적으로 펩타이드 또는 단백질을 코딩하는 핵산에 의한 환자의 신체 또는 환자의 신체의 분리된 요소(element), 예를 들어 분리된 조직/세포의 치료를 의미한다. 이는 일반적으로 a) 핵산, 바람직하게는 본원에 정의된 바와 같은 RNA 및 DNA 분자를 - 어떤 투여 경로에 의해 - 직접 환자에게 또는 생체 내(in vivo)/생체 외(ex vivo) 또는 시험관 내(in vitro) 환자의 세포의 형질전환을 초래하는 시험관 내에서(in vitro) 환자의 분리된 세포/조직에 투여; b) 도입된 핵산 분자의 전사 및/또는 번역; 그리고 선택적으로) 핵산이 직접 환자에게 투여되지 않았다면, 환자에게 분리된, 형질전환된 세포의 재투여의 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Gene therapy : Gene therapy generally refers to the treatment of a patient's body or an isolated element of the patient's body, eg, isolated tissues/cells, by means of a nucleic acid encoding a peptide or protein. This generally involves a) administering nucleic acids, preferably RNA and DNA molecules as defined herein - by any route of administration - directly to the patient or in vivo/ex vivo or in vitro. administration to isolated cells/tissues of a patient in vitro that results in transformation of the patient's cells in vitro; b) transcription and/or translation of the introduced nucleic acid molecule; and optionally) re-administration of the isolated, transformed cells to the patient if the nucleic acid was not directly administered to the patient.

카세트(Exprision Cassette): 발현 카세트는 재조합 벡터와 같이 유기체에서 대상 뉴클레오티드 서열을 발현시키기에 적합한 벡터를 의미한다. 발현은 기능성 산물의 생성을 의미한다. 예를 들어, 뉴클레오티드 서열의 발현은 뉴클레오티드 서열의 전사 (예, 전사하여 mRNA 또는 기능성 RNA를 생성함) 및/또는 RNA를 단백질 전구체 또는 성숙한 단백질로 번역하는 것을 의미할 수 있다. 발현 카세트는 선형의 핵산 단편, 환형의 plasmid, 바이러스 벡터 또는 번역될 수 있는 RNA (예, mRNA)일 수 있다. 발현 카세트는 서로 다른 소스로부터 유래될 수 있는 대상 뉴클레오티드 서열 및 조절 서열, 또는 동일한 소스로부터 유래되지만 통상 천연적으로 발견되는 방식과는 다른 방식으로 정렬된 대상 뉴클레오티드 서열 및 조절 서열을 포함할 수 있다. Cassette : Expression cassette refers to a vector suitable for expressing a target nucleotide sequence in an organism, such as a recombinant vector. Expression refers to the production of a functional product. For example, expression of a nucleotide sequence may refer to transcription (eg, transcription to produce mRNA or functional RNA) of the nucleotide sequence and/or translation of the RNA into a protein precursor or mature protein. The expression cassette may be a linear nucleic acid fragment, a circular plasmid, a viral vector, or a translatable RNA (eg, mRNA). An expression cassette may comprise a subject nucleotide sequence and a regulatory sequence, which may be derived from different sources, or a subject nucleotide sequence and a regulatory sequence, which are derived from the same source but aligned in a manner different from that normally found in nature.

상류: 핵산 분자의 제2 요소에 대한 핵산 분자의 제1 요소의 상대적인 위치를 나타내며, 여기서 두 핵산 분자는 동일한 핵산 분자에 포함되며, 제1 요소는 핵산 분자의 제2 요소보다 5' 말단에 위치한다. 그 후 제2 요소는 해당 핵산 분자의 제1 요소의 "하류"인 것으로 지칭한다. 제2 요소의 "상류"에 위치한 요소는 해당 제2 요소의 "5'"에 있는 것과 동의어라고 할 수 있다. 이중가닥 핵산 분자의 경우, "상류" 및 "하류"와 같은 표시는 (+) 가닥에 대해 부여된다.Upstream: refers to the relative position of a first element of a nucleic acid molecule to a second element of the nucleic acid molecule, wherein the two nucleic acid molecules are comprised in the same nucleic acid molecule, wherein the first element is located 5' end of the second element of the nucleic acid molecule do. The second element is then referred to as being “downstream” of the first element of the nucleic acid molecule in question. An element located "upstream" of a second element may be synonymous with being "5'" of that second element. For double-stranded nucleic acid molecules, indications such as "upstream" and "downstream" are given for the (+) strand.

조절 서열 또는 조절 인자: 상호 호환적으로 사용되며, 조합된 코딩 서열의 전사, RNA 가공 또는 안정성 또는 번역에 영향을 미치는, 코딩 서열의 상류 (5'UTR), 내부 또는 하류 (3'UTR)에 위치하는, 뉴클레오티드 서열을 지칭한다. 조절 서열은, 비-제한적으로, 프로모터, 번역 리더 서열, 인트론 및 폴리아데닐화 인지 서열을 포함할 수 있다.Regulatory sequences or regulatory factors: used interchangeably, upstream (5'UTR), within or downstream (3'UTR) of a coding sequence, affecting the transcription, RNA processing or stability or translation of the combined coding sequence. refers to the nucleotide sequence in which it is located. Regulatory sequences may include, but are not limited to, promoters, translation leader sequences, introns, and polyadenylation recognition sequences.

프로모터: 다른 핵산 단편의 전사를 통제할 수 있는 핵산 단편을 지칭한다. 본 발명에서, 프로모터는 세포로부터 유래되거나 또는 유래되지 않던 간에 세포에서 유전자의 전사를 통제할 수 있는 프로모터이다. 프로모터는 구성적인 프로모터 (constitutive promoter) 또는 조직-특이적인 프로모터 또는 발생-조절성 프로모터 (developmentally-regulated promoter) 또는 유도성 프로모터일 수 있다. 코어 프로모터는 프로모터에 포함되는 핵산 서열을 의미한다. 코어 프로모터는 전형적으로 전사를 적절히 개시하는데 필요한 프로모터의 최소 부분이다. 코어 프로모터는 전형적으로 전사 개시 부위 및 RNA 중합효소에 대한 결합 부위를 포함한다.Promoter: refers to a nucleic acid fragment capable of controlling the transcription of other nucleic acid fragments. In the present invention, a promoter is a promoter capable of controlling the transcription of a gene in a cell, whether or not derived from the cell. The promoter may be a constitutive promoter or a tissue-specific promoter or a developmentally-regulated promoter or an inducible promoter. The core promoter refers to a nucleic acid sequence included in the promoter. A core promoter is typically the smallest portion of a promoter necessary to properly initiate transcription. A core promoter typically includes a transcription initiation site and a binding site for RNA polymerase.

중합효소: 일반적으로 단량체 빌딩 블록으로부터 중합체 분자의 합성을 촉매할 수 있는 분자 실체를 지칭한다. "RNA 중합효소"는 리보뉴클레오타이드 빌딩 블록으로부터 RNA 분자의 합성을 촉매할 수 있는 분자 실체이다. "DNA 중합효소"는 데옥시리보뉴클레오타이드 빌딩 블록으로부터 DNA 분자의 합성을 촉매할 수 있는 분자 실체이다. DNA 중합효소 및 RNA 중합효소의 경우, 분자 실체는 전형적으로 단백질 또는 복수의 단백질의 집합체 또는 복합체이다. 전형적으로, DNA 중합효소는 전형적으로 DNA 분자인 주형 핵산을 기반으로 DNA 분자를 합성한다. 전형적으로, RNA 중합효소는 주형 핵산을 기반으로 RNA 분자를 합성하고, 주형 핵산은 DNA 분자(RNA 중합효소가 DNA 의존성 RNA 중합효소, DdRP인 경우)이거나 RNA 분자이다(RNA 중합효소가 RNA 의존성 RNA 중합효소인 RdRp인 경우). Polymerase : generally refers to a molecular entity capable of catalyzing the synthesis of polymer molecules from monomeric building blocks. An “RNA polymerase” is a molecular entity capable of catalyzing the synthesis of an RNA molecule from ribonucleotide building blocks. A “DNA polymerase” is a molecular entity capable of catalyzing the synthesis of a DNA molecule from deoxyribonucleotide building blocks. In the case of DNA polymerases and RNA polymerases, the molecular entity is typically a protein or an aggregate or complex of a plurality of proteins. Typically, a DNA polymerase synthesizes a DNA molecule based on a template nucleic acid, typically a DNA molecule. Typically, RNA polymerase synthesizes an RNA molecule based on a template nucleic acid, the template nucleic acid being either a DNA molecule (where the RNA polymerase is a DNA-dependent RNA polymerase, DdRP) or an RNA molecule (where the RNA polymerase is an RNA-dependent RNA) for polymerase RdRp).

DNA 의존성 RNA 중합효소(DNA dependent RNA Polymerase, DdRp): DdRp는 RNAP(RNA Polymerase, RNA 중합효소)의 동의어이고, 진핵생물의 핵에 있는 DdRp는 RNAP I, RNAP II 및 RNAP III이고 이들은 구조적으로 서로 매우 다르며 각각 다른 유전자 세트를 전사하다 (다른 중합효소는 미토콘드리아와 엽록체에 있다). 그러나 세 가지 모두 서로 관련된 두 개의 큰 서브유닛과 박테리아 RNAP의 가장 큰 두 개의 서브유닛을 가지고 있다. 또한, 이러한 세 가지 효소 모두에서 또는 RNAP I과 RNAP III 사이에서만 공통적으로 발견되는 여러 작은 서브유닛이 있다. DNA dependent RNA Polymerase (DdRp) : DdRp is a synonym for RNA Polymerase (RNAP), and DdRp in the nucleus of eukaryotes is RNAP I, RNAP II and RNAP III, and they are structurally mutually exclusive. They are very different and each transcribe a different set of genes (different polymerases are present in mitochondria and chloroplasts). However, all three have two large subunits related to each other and the two largest subunits of bacterial RNAP. There are also several small subunits found in common in all three of these enzymes or only between RNAP I and RNAP III.

진핵 DdRp는 박테리아 RNAP와 마찬가지로 전사 개시에 필요한 특수 보조 인자가 필요하다. 그러나 박테리아의 경우와 달리 진핵 개시인자는 프로모터 요소를 중합효소 홀로엔자임의 일부가 아닌 독립적으로 인식한다. 특히 RNAP II에 의해 전사된 유전자에서 많은 다른 개시인자가 관련되며, 일부 개시인자는 그 자가로 매우 복잡한 단백질이다. 정제된 진핵 RNA 중합효소만으로는 프로모터에서 선택적으로 전사를 시작할 수 없다.Eukaryotic DdRp, like bacterial RNAP, requires specialized cofactors for transcription initiation. However, unlike in the case of bacteria, eukaryotic initiators recognize promoter elements independently and not as part of the polymerase holoenzyme. Many different initiators are involved, particularly in genes transcribed by RNAP II, some of which are themselves very complex proteins. Purified eukaryotic RNA polymerase alone cannot initiate transcription selectively at the promoter.

홀로엔자임은 때때로 진핵 RNAP를 지칭하는 데 사용되지만, 이 경우에는 박테리아 '핵심' 효소와 비슷한 것을 의미하며 프로모터에서 전사할 수 없다. 그러나 박테리아 핵심 효소와 달리 진핵 세포 전체 효소는 RNA의 전사 또는 처리와 관련된 많은 다른 단백질을 포함할 수 있다.Holoenzyme is sometimes used to refer to eukaryotic RNAP, but in this case it refers to something similar to a bacterial 'core' enzyme and cannot be transcribed from a promoter. However, unlike bacterial core enzymes, eukaryotic whole enzymes can contain many other proteins involved in the transcription or processing of RNA.

RNAP I는 nucleolus(인, 핵소체)에서 발견되며 대부분의 세포 RNA가 합성되는 큰 리보솜 RNA를 코딩하는 유전자만을 전사하다. 효모에서 효소는 13 개의 서브유닛 (그리고 거의 600kDa의 질량)을 가지고 있다. 더 작은 서브유닛 중 5 개는 효모 RNAP II 및 III에서도 발견되고 나머지 2 개는 효모 RNAP III에서 발견된다.RNAP I is found in the nucleolus (phosphorus) and transcribes only the gene encoding the large ribosomal RNA from which most cellular RNA is synthesized. In yeast, the enzyme has 13 subunits (and a mass of nearly 600 kDa). Five of the smaller subunits are also found in yeast RNAP II and III and the remaining two in yeast RNAP III.

RNAP II는 세포에 있는 대부분의 유전자인 단백질을 코딩하는 유전자를 전사하다. 또한 대부분의 작은 핵 RNA (snRNA)를 코딩하는 유전자를 전사하다. 대부분의 유기체는 12-subunit RNAP II (질량 약 550kDa)를 가지고 있는 것으로 보이다. 그러나 완전한 활성을 위해서는 몇 가지 다른 단백질이 필요하며 RNAP 홀로엔자임은 4000 kDa의 질량을 가질 수 있다. RNAP II transcribes the gene that encodes a protein, most of the genes in the cell. It also transcribes the genes that code for most small nuclear RNAs (snRNAs). Most organisms appear to have a 12-subunit RNAP II (mass about 550 kDa). However, several other proteins are required for full activity, and RNAP holoenzymes can have a mass of 4000 kDa.

RNAP III는 주로 transfer RNA 및 5S RNA를 코딩하는 유전자를 전사하지만 다른 작은 RNA를 코딩하는 일부 유전자도 전사하다. RNAP III에는 거의 700 kDa의 질량을 가진 14 개 이상의 별개의 서브유닛이 있다. RNAP I 및 RNAP II에 대한 프로모터는 대부분 전사 시작 부위의 상류에 있지만 (원핵생물 프로모터의 경우처럼) RNAP III에 대한 일부 프로모터는 시작 부위의 하류에 있다.RNAP III mainly transcribes genes encoding transfer RNA and 5S RNA, but also transcribes some genes encoding other small RNAs. RNAP III has at least 14 distinct subunits with a mass of nearly 700 kDa. The promoters for RNAP I and RNAP II are mostly upstream of the transcription start site (as is the case with prokaryotic promoters), but some promoters for RNAP III are downstream of the start site.

이러한 효소에 의해 형성된 전체 신장 복합체는 박테리아 RNAP와 유사하다. 이러한 효소가 프로모터를 찾는 메커니즘은 박테리아가 사용하는 메커니즘과는 상당히 다르지만, 전사 개시의 전체 메커니즘은 매우 유사하다. 그러나 진핵 생물의 종결에 대해서는 잘 알려져 있지 않다.The entire kidney complex formed by these enzymes resembles bacterial RNAP. The mechanism by which these enzymes find a promoter is quite different from that used by bacteria, but the overall mechanism of transcription initiation is very similar. However, little is known about the termination of eukaryotes.

DdRp는 박테리오파지 (박테리아 바이러스)의 단일 서브유닛 중합효소에서 진핵생물의 12-15 개의 서브유닛 복합체에 이르기까지 서브유닛 복잡성 범위가 다양하다(표 1). DdRp range in subunit complexity from single subunit polymerases of bacteriophages (bacterial viruses) to complexes of 12-15 subunits in eukaryotes (Table 1).

많은 파지가 더 작은 단일 서브유닛 RNA 폴리머라제를 코딩하는 파지 (예 : T7)의 경우처럼 숙주 세포의 폴리머라제와 자가적으로 코딩된 RNA 폴리머라제를 활용한다. 이러한 중합효소 중 일부는 현재 박테리아 세포에서 대량 생산이 비교적 쉽고, 프로모터 영역을 인식하기 위해 추가 단백질 보조인자가 필요하지 않으며, 박테리아 숙주 RNA 중합효소보다 최소 2배 빠른 속도로 전사체를 합성하기 때문에 생명공학의 주요 시약으로 사용된다. 다중 서브유닛 진핵생물의 핵 중합효소는 전사를 위한 템플릿의 적절한 위치를 찾기 위해 매우 많은 보조 단백질 인자를 필요로 하는 반면, 흥미롭게도 단일 서브유닛 박테리오파지 RNA 중합효소 자가는 올바른 유전자를 인식하고 정제된 DNA의 올바른 위치에서 시작할 수 있다, Many phages utilize the host cell's polymerase and a self-encoding RNA polymerase, as is the case with phage encoding smaller single-subunit RNA polymerases (eg T7). Some of these polymerases are currently biotechnological because they are relatively easy to mass-produce in bacterial cells, do not require additional protein cofactors to recognize the promoter region, and synthesize transcripts at least twice as fast as bacterial host RNA polymerases. used as the main reagent for Interestingly, single subunit bacteriophage RNA polymerase autologous recognizes the correct gene and purified DNA, whereas multi-subunit eukaryotic nuclear polymerase requires a very large number of accessory protein factors to find the proper location of the template for transcription. You can start at the right place in

박테리아 RNA 중합효소는 효소의 촉매 코어에 있는 3 개의 비동일 단백질의 4 개의 서브유닛을 포함하며, 이 핵심 복합체는 전사를 촉진하는 특정 서열을 인식하고 비 프로모터 부위에 대한 결합을 감소시키는 하나의 추가 보조인자 (시그마라고 함)를 필요로 한다. 박테리아의 각 종에는 여러 가지 시그마 인자가 있다. Bacterial RNA polymerase contains four subunits of three non-identical proteins in the catalytic core of the enzyme, and this core complex recognizes specific sequences that promote transcription and adds one that reduces binding to non-promoter sites. It requires a cofactor (called sigma). Each species of bacteria has several sigma factors.

DNA-dependent RNA polymerase의 서브유닛Subunit of DNA-dependent RNA polymerase SourceSource Number of subunits in coreNumber of subunits in core Sizi (kDa)Sizi (kDa) Bacteriophage T3, T7, <SP6 a Bacteriophage T3, T7, <SP6 a 1One 100100 Bacteriophage N4 a,b Bacteriophage N4 a,b 1One 320320 33 40, 30, 1540, 30, 15 Eubacteria, for example, icherichia coli Eubacteria, for example, icherichia coli 44 150, 145, 45150, 145, 45 Archaebacteria, for example, Sulfolobus acidocaldarius Archaebacteria, for example, Sulfolobus acidocaldarius 1313 122, 101, 44, 30, 27, 13.8, 12, 11.8, 10, 9.7, 9.7, 7.5, 5.5122, 101, 44, 30, 27, 13.8, 12, 11.8, 10, 9.7, 9.7, 7.5, 5.5 Saccharomyci cerevisiae RNAP I Saccharomyci cerevisiae RNAP I 1414 190, 135, 49, 43, 40, 34.5, 27, 23, 19, 14.5, 14, 12.2, 10, 10190, 135, 49, 43, 40, 34.5, 27, 23, 19, 14.5, 14, 12.2, 10, 10 Saccharomyci cerevisiae RNAP II Saccharomyci cerevisiae RNAP II 1212 191, 140, 35, 25.4, 25, 19, 17.9, 16.5, 14.2, 13, 8.3, 7.7191, 140, 35, 25.4, 25, 19, 17.9, 16.5, 14.2, 13, 8.3, 7.7 Saccharomyci cerevisiae RNAP III Saccharomyci cerevisiae RNAP III 13-1713-17 160, 128, 82, 53, 40, 37, 34, 31, 27, 25, 23, 19, 17, 14.5, 11, 10, 10160, 128, 82, 53, 40, 37, 34, 31, 27, 25, 23, 19, 17, 14.5, 11, 10, 10 Human and yeast mitochondriaHuman and yeast mitochondria 1One 140140 Spinach and mustard chloroplast c Spinach and mustard chloroplast c 1One 110110 44 154, 120, 78, 38154, 120, 78, 38 1313 141, 110, 36, 26, and others not yet fully characterized141, 110, 36, 26, and others not yet fully characterized Vaccinia virusVaccinia virus 88 147, 132, 35, 30, 22, 19, 18, 7147, 132, 35, 30, 22, 19, 18, 7 Baculovirus a Baculovirus a 44 98, 55, 53, 4698, 55, 53, 46

a, 바이러스는 전사의 시간적 조절을 위해 자가적으로 암호화된 RNA 중합 효소뿐만 아니라 숙주 RNA 중합 효소를 사용한다.b, 바이러스는 하나 이상의 RNA 중합 효소를 암호화한다.a, Viruses use host RNA polymerase as well as self-encoding RNA polymerase for temporal regulation of transcription. b, Virus encodes one or more RNA polymerases.

c, 하나 이상의 RNA 중합 효소가 사용된다.c, One or more RNA polymerases are used.

Bacillus subtilis 파지 SP01 및 E. coli phage T4와 같은 일부 박테리오파지의 게놈은 바이러스 DNA 주형의 전사를 위해 박테리아 RNA 중합효소 촉매 코어를 리디렉션하는 자가로 시그마 인자를 코딩한다. 박테리아 효소의 촉매 코어는 이 모든 전사에 대해 동일하게 사용된다. 또한, 많은 박테리오파지는 프로모터 인식 후 전사 주기의 후속 단계를 수정하기 위해 다른 바이러스 코딩 및 숙주 코딩 조절 단백질을 활용하다.The genomes of some bacteriophages, such as Bacillus subtilis phage SP01 and E. coli phage T4, encode autologous sigma factors that redirect the bacterial RNA polymerase catalytic core for transcription of the viral DNA template. The catalytic core of bacterial enzymes is used equally for all these transcriptions. In addition, many bacteriophages utilize other viral-coding and host-coding regulatory proteins to modify subsequent steps of the transcription cycle after promoter recognition.

박테리오파지 N4는 숙주 중합효소와 자가 게놈에 의해 코딩된 다른 두 중합효소를 모두 사용하다(표 1). 바이러스 중합효소 중 하나는 매우 큰 단일 서브유닛 효소로, 더 작은 단일서브유닛 박테리오파지 코딩 중합효소와 달리 단일 가닥 DNA 결합 단백질인 숙주 보조인자 ssb가 필요하다. ssb 단백질은 이 320kDa 중합효소가 바이러스 DNA에서 특이한 헤어핀 구조를 인식하도록 한다. 이는 추가 바이러스 RNA의 합성을 허용하여 새로운 바이러스 입자의 복제 및 조립을 가능하게 한다.Bacteriophage N4 uses both a host polymerase and the other two polymerases encoded by its own genome (Table 1). One of the viral polymerases is a very large single-subunit enzyme, which, unlike the smaller single-subunit bacteriophage-encoding polymerases, requires a single-stranded DNA binding protein, the host cofactor ssb. The ssb protein allows this 320 kDa polymerase to recognize a specific hairpin structure in viral DNA. This allows the synthesis of additional viral RNA, allowing for the replication and assembly of new viral particles.

원핵 바이러스와 마찬가지로 진핵 바이러스는 자신의 중합효소 (예 : 우두, 바큘로 바이러스)를 코딩하는 것부터 숙주 세포기구를 사용하는 것까지 전사 전략의 전체 스펙트럼을 사용하다. 여러 진핵 바이러스는 RNA 의존성 RNA 중합효소(RdRp)도 코딩하다 (예: C 형 간염 바이러스, 소아마비 바이러스). 바이러스로 코딩된 단백질 인자는 또한 전사주기의 여러 위치에서 숙주 세포의 전사를 조절하다.Like prokaryotic viruses, eukaryotic viruses use a full spectrum of transcriptional strategies, from coding their own polymerases (eg, vaccinia, baculovirus) to using host cell machinery. Many eukaryotic viruses also encode RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) (eg hepatitis C virus, polio virus). Virus-encoded protein factors also regulate host cell transcription at various locations in the transcriptional cycle.

진핵 DdRp는 핵과 세포 기관에서 발견될 수 있다. 미토콘드리아에서 발견되는 중합효소와 엽록체에서 발견되는 하나의 중합효소는 작은 단일 서브유닛 박테리오파지 RNA 중합효소와 유사하다. 엽록체에는 두 개의 다른 RNA 중합효소가 있으며, 그중 하나는 박테리아 효소와 매우 유사하다(표 1). 핵 RNA 중합효소는 생화학적으로 분리된 세 가지 별개의 복합체로 제공되며, 원래는 각각 전사하는 유전자의 종류에 따라 분류되었다. 최근에는 RNA 합성을 조절하기 위해 작용하는 서브유닛과 부속 단백질 인자에 의해 정의되었다. Termed RNA 중합효소 I, II 및 III (또는 각각 A, B 및 C)은 각각 12 개 이상의 서브유닛을 가지고 있다(표 1). RNA 중합효소 I은 리보솜의 서브유닛에 대한 구조적 RNA를 코딩하는 유전자를 전사하다. RNA 중합효소 II는 단백질과 작은 RNA의 하위 집합을 코딩하는 유전자를 전사하다. RNA 중합효소 III는 리보솜 5S RNA, tRNA 및 기타 작은 RNA의 하위 집합을 코딩하는 유전자를 전사한다.Eukaryotic DdRp can be found in the nucleus and organelles. A polymerase found in mitochondria and one polymerase found in chloroplasts resemble small single-subunit bacteriophage RNA polymerases. There are two other RNA polymerases in chloroplasts, one of which is very similar to bacterial enzymes (Table 1). Nuclear RNA polymerase is provided as three distinct biochemically isolated complexes, each originally classified according to the type of gene it transcribes. More recently, it has been defined by subunits and accessory protein factors that act to regulate RNA synthesis. Termed RNA polymerases I, II and III (or A, B and C, respectively) each have at least 12 subunits (Table 1). RNA polymerase I transcribes a gene encoding structural RNA for a subunit of the ribosome. RNA polymerase II transcribes genes encoding a subset of proteins and small RNAs. RNA polymerase III transcribes genes encoding a subset of ribosomal 5S RNA, tRNA, and other small RNAs.

DdRp에 의한 전사: 박테리오파지 T3, T7 또는 SP6의 DNA-의존성 RNA 중합효소는 상대적으로 작은 (~ 100 kDa) 단일 서브유닛 RNA 중합효소의 계열로, 전사의 모든 단계, 즉 시작, 신장 또는 종료에 대한 추가 단백질 인자를 필요로 하지 않는다. 이러한 중합효소는 대장균에서 쉽게 과발현된다. 그들은 매우 활동적이며 덜 자주 종결되며 (E. coli RNA 중합효소와 비교하여) 자신의 프로모터에서 매우 엄격하게 전사를 한다. 이러한 특성은 이러한 중합효소를 다양한 실험 전략을 사용하여 시험관 내 RNA 합성에 매우 편리한 도구로 만들었다. 박테리오파지 T7 (T7 RNAP)의 RNA 중합효소는 아마도 가장 일반적으로 사용되며 상업적으로 이용 가능하지만 대량의 RNA 합성을 위해 사내에서 정제하는 것이 더 경제적이다. Transcription by DdRp : DNA-dependent RNA polymerases of the bacteriophage T3, T7 or SP6 are a family of relatively small (~100 kDa) single-subunit RNA polymerases that are responsible for all stages of transcription, i.e. initiation, elongation or termination. No additional protein factors are required. These polymerases are easily overexpressed in E. coli. They are very active, terminate less frequently (compared to E. coli RNA polymerase) and transcribe very tightly in their promoters. These properties make these polymerases a very convenient tool for in vitro RNA synthesis using various experimental strategies. RNA polymerase from the bacteriophage T7 (T7 RNAP) is perhaps the most commonly used and commercially available, but more economical to purify in-house for large-scale RNA synthesis.

<도 1>에서 제시하는 내용처럼, 일반적으로 박테리오파지 RNAP는 특정 서열에서 RNA 전사를 시작하고 종료하다(특정 효율로). 그러나 시험관 내 준비 RNA 생산을 위한 가장 간단한 실험 설정은 RNA 합성이 특정 T7 프로모터에서 시작되고 RNAP가 DNA 템플릿의 물리적 끝에서 떨어질 때 끝나는 소위 유출 전사가다. 이 설정은 화학적으로 합성될 수 있는 DNA 프로모터 및 템플릿 서열의 편리한 준비를 허용하다. 더욱이, DNA 주형이 완전 염기쌍일 필요는 없다는 것이 밝혀졌다. 대부분 또는 전체 코딩 가닥은 단일 가닥으로 유지될 수 있다. -15에서 -3까지의 위치에 걸친 최소 염기쌍 영역 (+1은 전사 잔기의 시작을 나타냄)은 T7 RNAP를 사용한 완전 효율적인 전사에 여전히 충분하다. 이것은 프로모터 인식 과정의 일부로서 전사 기포를 형성한다는 개념과 일치하다. 개방 프로모터가 있는 T7 RNAP의 결정 구조에서 주형 및 비 주형 가닥은 위치 -4에서 시작하여 하류에서 풀린다. 이 특성은 모든 RNA 서열의 전사를 위한 단일 범용 DNA 상단 가닥을 준비 할 수 있게 한다. 매번 하단 코딩 DNA 가닥만 재설계하면 된다.As shown in <Figure 1>, in general, bacteriophage RNAP starts and terminates RNA transcription at a specific sequence (with a specific efficiency). However, the simplest experimental setup for the production of ready RNA in vitro is the so-called efflux transcription, in which RNA synthesis begins at a specific T7 promoter and ends when RNAP detaches from the physical end of the DNA template. This setup allows for the convenient preparation of chemically synthesizeable DNA promoter and template sequences. Moreover, it has been found that the DNA template need not be perfectly base paired. Most or all of the coding strand may remain single stranded. The minimum base pair region spanning positions -15 to -3 (+1 indicates the start of the transcription residue) is still sufficient for fully efficient transcription using T7 RNAP. This is consistent with the notion of forming a transcriptional bubble as part of the promoter recognition process. In the crystal structure of T7 RNAP with an open promoter, the template and non-template strands are unwound downstream starting at position -4. This property makes it possible to prepare a single universal DNA top strand for transcription of any RNA sequence. Only the bottom coding DNA strand needs to be redesigned each time.

<도 1>에서 제시하는 내용처럼, 천연 T7 RNAP 프로모터 서열은 위치 -17에서 위치 +6까지 강력하게 보존된다. 그럼에도 불구하고 RNA는 수율이 감소할 수 있지만 위치가 +1에서 +6으로 화학적 변형된 프로모터에서도 전사된다. 일반적으로 GG 또는 GA로 시작하는 RNA 서열에서 가장 효율적인 수율이 달성된다. 수율을 향상시키려면 전사 반응 조건을 각 RNA 서열에 최적화해야 한다. 여기에는 다양한 MgCl2 농도와 상대적인 양의 T7 RNAP, 주형 및 NTP가 포함된다. 올바른 RNA 단편과 여러 가지 더 짧은 중단 산물 외에도 시험관내 전사인 T7 RNAP는 종종 주 전사체의 3' 말단에 비주형 뉴클레오티드를 통합하여 소위 'n+1 생성물'을 생성한다. 그런 다음 원하는 RNA 산물을 잘못된 크기의 전사체와 DNA 템플릿, 사용하지 않은 NTP 및 RNAP에서 분리해야 한다. As shown in Figure 1, the native T7 RNAP promoter sequence is strongly conserved from position -17 to position +6. Nevertheless, RNA is transcribed even in promoters chemically modified at positions +1 to +6, although yields may be reduced. In general, the most efficient yields are achieved with RNA sequences beginning with GG or GA. To improve the yield, the transcription reaction conditions should be optimized for each RNA sequence. These include varying MgCl2 concentrations and relative amounts of T7 RNAP, template and NTP. In addition to the correct RNA fragment and several shorter stop products, in vitro transcription, T7 RNAP, often incorporates a non-template nucleotide at the 3' end of the main transcript to generate the so-called 'n+1 product'. The desired RNA product must then be isolated from mis-sized transcripts, DNA templates, and unused NTPs and RNAPs.

<도 1>에서 제시하는 내용처럼, T7 RNAP을 사용하는 시험관내 전사를 통해 거의 모든 길이와 서열을 가진 RNA를 제조할 수 있다. 그러나 더 큰 RNA의 경우, 올리고 뉴클레오티드 길이를 가진 주형의 수율이 기하급수적으로 감소하기 때문에 화학적으로 합성된 DNA 주형을 사용하는 것이 실용성이 떨어진다. 50-100 nt보다 큰 템플릿의 경우 대체 방법은 선형화된 high-copy DNA plasmid (예 : pUC18.31) 내에서 설계된 완전 이중 가닥 DNA 템플릿을 사용하는 것이다. 대형 RNA를 준비하는 또 다른 잠재적인 합병증은 RNA 변성이다. PAGE 정화중에 진행된다. RNA는 이러한 정제 후에 본래의 형태로 다시 접혀 져야하며, 때때로 문제가 될 수 있다. As shown in <Fig. 1>, RNA having almost any length and sequence can be prepared through in vitro transcription using T7 RNAP. However, for larger RNAs, the use of chemically synthesized DNA templates is not practical because the yield of templates with oligonucleotide length decreases exponentially. For templates larger than 50-100 nt, an alternative approach is to use a fully double-stranded DNA template designed within a linearized high-copy DNA plasmid (eg pUC18.31). Another potential complication of preparing large RNAs is RNA denaturation. This is done during PAGE purification. RNA has to be folded back into its original form after such purification, which can sometimes be problematic.

DdRp 프로모터: 박테리오파지 T7, T3 및 SP6에 의해 코딩된 DdRp는 중합효소-프로모터 상호 작용 연구에 특히 적합하다. 각 파지 효소는 추가 단백질 인자가 없는 상태에서 전사 과정의 모든 단계를 수행할 수 있는 = 100kDa의 단일 종의 단백질로 구성된다. 박테리오파지 T7은 각각 단일 서브유닛 DdRp를 코딩하는 박테리아 바이러스 그룹의 원형이다. 이 클래스의 다른 구성원으로는 coliphagi 콜리 파지 T3 및 BA14, Salmonella phage 살모넬라 파지 SP6, Pseudomonasphage 슈도모나스 파지 gh-1 및 Klebsiella phage 파지 K11 등이 있다. 파지 DdRp는 대규모 RNA 합성, 핵산 증폭을 포함한 다양한 응용 분야에서 유용하며 원핵 및 진핵 세포 모두에서 효율적인 발현 시스템의 기초로 입증되었다. DdRp promoter : DdRp encoded by bacteriophages T7, T3 and SP6 is particularly suitable for polymerase-promoter interaction studies. Each phage enzyme consists of a single species of protein = 100 kDa capable of carrying out all steps of the transcription process in the absence of additional protein factors. Bacteriophage T7 is a prototype of a group of bacterial viruses, each encoding a single subunit DdRp. Other members of this class include coliphagi coli phage T3 and BA14, Salmonella phage Salmonella phage SP6, Pseudomonasphage Pseudomonas phage gh-1 and Klebsiella phage phage K11. Phage DdRp is useful in a variety of applications, including large-scale RNA synthesis, nucleic acid amplification, and has proven to be the basis of efficient expression systems in both prokaryotic and eukaryotic cells.

<도 2>에서 제시하는 내용처럼 높은 수준의 구조적 유사성에도 불구하고 (아미노산 서열의 보존으로 판단할 때) 파지 DdRp는 자신의 프로모터 서열에 대해 정교하게 특이적으로 작용한다. 각각의 파지 프로모터는 -17에서 +6까지 확장되는 공통 23 개- 염기 쌍 컨센서스 서열과 관련이 있다. -7에서 +1까지 확장되는 핵심 뉴클레오티드 서열은 세 가지 프로모터 유형 전반에 걸쳐 매우 보존되어 있으며, 이는 이 영역이 중합효소의 공유된 특징과 공통적인 방식으로 상호 작용함을 의미한다. 프로모터 서열은 -8에서 -12까지 영역에서 크게 다르며, 이는 이 영역의 염기쌍이 특정 프로모터 인식에 중요하다는 것을 시사한다. 합성 파지 프로모터를 사용한 연구에 따르면 T3 및 T7 효소에 대한 프로모터 특이성의 주요 결정자는 위치 -10 및 -11의 염기 쌍을 포함한다. T7 프로모터 서열의 이 두 위치에서 T3 잔기의 치환은 T7 중합효소에 의한 인식을 방지하고 T3 RNA 중합효소에 의한 전사를 가능하게 한다. 이러한 결정 인자의 인식을 담당하는 T3 및 T7 RNA 중합효소의 도메인이 국소화되었으며, 예비 결정학적 데이터는 중합효소의 이 영역이 추정 DNA 결합 틈 내에 위치함을 의미한다.As shown in <Fig. 2>, despite the high level of structural similarity (judging from the conservation of amino acid sequence), phage DdRp acts precisely and specifically for its promoter sequence. Each phage promoter is associated with a consensus 23 base pair consensus sequence that extends from -17 to +6. The core nucleotide sequence, extending from -7 to +1, is highly conserved across the three promoter types, suggesting that these regions interact in a common manner with the shared features of polymerases. Promoter sequences differ significantly in the region from -8 to -12, suggesting that base pairing in this region is important for specific promoter recognition. Studies using synthetic phage promoters have shown that the key determinants of promoter specificity for T3 and T7 enzymes include the base pairs at positions -10 and -11. Substitution of the T3 residue at these two positions in the T7 promoter sequence prevents recognition by T7 polymerase and enables transcription by T3 RNA polymerase. The domains of the T3 and T7 RNA polymerases responsible for the recognition of these determinants were localized, and preliminary crystallographic data suggest that this region of the polymerase is located within the putative DNA binding cleft.

핵산 분자: 핵산 분자는 바람직하게는 핵산 성분을 포함하는, 바람직하게는 이루어진 분자이다. 용어, 핵산 분자는 DNA 또는 RNA를 나타낸다. 이는 용어 "폴리뉴클레오타이드"와 동의어로 사용된다. 핵산 분자는 뉴클레오타이드 단량체를 포함하거나 이로 이루어진 폴리머이며, 당/포스페이트-백본의 포스포디에스테르 결합에 의해 서로 공유 결합으로 연결되어 있다. Nucleic Acid Molecules : A nucleic acid molecule is a molecule that preferably comprises, preferably consists of, a nucleic acid component. The term nucleic acid molecule refers to either DNA or RNA. It is used synonymously with the term "polynucleotide". Nucleic acid molecules are polymers comprising or consisting of nucleotide monomers and are covalently linked to each other by phosphodiester bonds of sugar/phosphate-backbone.

DNA: DNA는 데옥시리보핵산에 대한 일반적인 약자이다. 이는 핵산 분자, 즉, 뉴클레오타이드로 이루어진 폴리머이다. 이러한 뉴클레오타이드는 보통 - 그들 스스로에 의해 - 당 성분(sugar moiety), 염기 성분 및 포스페이트 성분으로 구성된 데옥시아데노신-모노포스페이트, 데옥시티미딘-모노포스페이트, 데옥시구아노신-모노포스페이트 및 데옥시사이티딘-모노포스페이트 단량체이며, 특유의 백본 구조에 의해 중합된다. 백본구조는, 일반적으로, 단량체에 근접한 첫 번째 뉴클레오타이드의 당 성분 즉, 데옥시리보오스와 두 번째 포스페이트 성분 사이의 포스포디에스테르 결합에 의해 형성된다. 단량체의 특정 순서, 즉, 당/포스페이트-백본에 연결된 염기의 순서는 DNA-서열이라고 한다. DNA는 단일 가닥 또는 이중 가닥일 수 있다. 이중 가닥 형태(double stranded form)에서, 첫 번째 가닥의 뉴클레오타이드는 일반적으로 두 번째 가닥의 뉴클레오타이드와 예를 들어, A/T-염기쌍 및 G/C-염기쌍으로 혼성화(hybridize)된다.DNA: DNA is a generic abbreviation for deoxyribonucleic acid. It is a nucleic acid molecule, ie a polymer made up of nucleotides. These nucleotides usually consist of - by themselves - a sugar moiety, a base component and a phosphate component: deoxyadenosine-monophosphate, deoxythymidine-monophosphate, deoxyguanosine-monophosphate and between deoxy It is a tidine-monophosphate monomer and is polymerized by a unique backbone structure. The backbone structure is generally formed by a phosphodiester bond between the sugar moiety of the first nucleotide proximal to the monomer, i.e., deoxyribose and the second phosphate moiety. The specific order of the monomers, ie the order of the bases linked to the sugar/phosphate-backbone, is referred to as the DNA-sequence. DNA can be single-stranded or double-stranded. In the double stranded form, the nucleotides of the first strand generally hybridize with the nucleotides of the second strand, eg, A/T-base pairs and G/C-base pairs.

RNA, mRNA: RNA는 리보핵산에 대한 일반적인 약자이다. 이는 핵산 분자 즉, 뉴클레오타이드로 이루어진 폴리머이다. 이들 뉴클레오타이드는 보통 소위 백본을 따라 서로 연결된 아데노신-모노포스페이트, 우리딘-모노포스페이트, 구아노신-모노포스페이트 및 사이티딘-모노포스페이드 단량체이다. 백본은 단량체에 근접한 첫 번째 당, 즉 리보오스, 및 두 번째 포스페이트 성분 사이에서 포스포디에스테르 결합에 의해 형성된다. 단량체의 특정 연쇄는 RNA-서열이라고 한다. 보통 RNA는 DNA-서열의 전사에 의해, 예를 들어, 세포 내부에서 수득 가능할 수 있다. 진행 세포에서, 전사는 일반적으로 핵 또는 미토콘드리아 내부에서 수행된다. 생체 내에서(In vivo), 보통 DNA의 전사는 보통 mRNA로 약칭하는 소위 전령-RNA로 가공되어야 하는 소위 미성숙 RNA(premature RNA)로 된다. 예를 들어, 진핵 유기체에서 미성숙 RNA의 가공은 스플라이싱(splicing), 5'캡핑(capping), 아데닐산중합반응(polyadenylation), 핵 또는 미토콘드리아로부터 유출(export) 등의 다양한 상이한 전사 후-변형을 포함한다. 이들 가공의 합(sum)은 RNA의 성숙이라고 한다. 성숙 전령 RNA는 보통 특정 펩타이드 또는 단백질의 아미노산 서열로 번역될 수 있는 뉴클레오타이드 서열을 제공한다. 일반적으로, 성숙 mRNA(mature mRNA)는 5'캡(cap), 선택적으로 5'UTR, 오픈 리딩 프레임, 선택적으로 3'UTR 및 폴리(A) 서열을 포함한다. 전령 RNA 이외에, 여러 비-코딩 유형의 RNA가 존재하며, 이는 전사 및/또는 번역의 조절과 관련될 수 있다. 용어 "RNA"는 바이러스 RNA(viral RNA), 레트로바이러스 RNA(retroviral RNA) 및 RNA(replicon RNA)과 같은, 다른 코딩하는 RNA 분자를 또한 포함한다.RNA, mRNA: RNA is a general abbreviation for ribonucleic acid. It is a nucleic acid molecule, that is, a polymer made up of nucleotides. These nucleotides are usually adenosine-monophosphate, uridine-monophosphate, guanosine-monophosphate and cytidine-monophosphate monomers linked together along the so-called backbone. The backbone is formed by a phosphodiester linkage between the first sugar proximal to the monomer, namely ribose, and the second phosphate component. A specific chain of monomers is called an RNA-sequence. Ordinarily RNA may be obtainable by transcription of a DNA-sequence, for example inside a cell. In an advancing cell, transcription is usually carried out inside the nucleus or mitochondria. In vivo, transcription of DNA usually results in so-called premature RNA, which must be processed into so-called messenger-RNA, usually abbreviated as mRNA. For example, processing of immature RNA in eukaryotic organisms involves a variety of different post-transcriptional modifications, including splicing, 5' capping, polyadenylation, and export from the nucleus or mitochondria. includes The sum of these processes is called the maturation of the RNA. Mature messenger RNA usually provides a nucleotide sequence that can be translated into the amino acid sequence of a particular peptide or protein. Generally, a mature mRNA comprises a 5' cap, optionally a 5'UTR, an open reading frame, optionally a 3'UTR and a poly(A) sequence. In addition to messenger RNA, several non-coding types of RNA exist, which may be involved in the regulation of transcription and/or translation. The term "RNA" also includes other encoding RNA molecules, such as viral RNA, retroviral RNA and replica RNA.

핵산 분자의 서열: 핵산 분자의 서열은 일반적으로 특정하고 개별적인 순서, 즉 이의 뉴클레오타이드의 연속인 것으로 이해된다. 단백질 또는 펩타이드의 서열은 일반적으로 순서, 즉, 이의 아미노산의 연쇄(succision)인 것으로 이해된다.Sequence of Nucleic Acid Molecules: The sequence of a nucleic acid molecule is generally understood to be a specific and discrete order, ie, a sequence of its nucleotides. The sequence of a protein or peptide is generally understood to be a sequence, ie a sequence of its amino acids.

서열 상동성: 둘 이상의 서열은 만약 그들이 뉴클레오타이드 또는 아미노산의 동일한 길이 및 순서를 나타낸다면 동일하다(상동성이 있다). 상동성의 백분율은 일반적으로 두 서열이 동일한 정도(extent)를 설명하며, 즉, 이는 일반적으로 그들의 서열 위치가 참조 서열(reference sequence)의 뉴클레오타이드와 상응하는 뉴클레오타이드의 백분율을 설명한다. 동일의 정도를 결정하기 위하여, 비교되는 서열은 동일한 길이, 즉, 비교될 서열의 가장 긴 서열의 길이를 나타내는 것으로 간주된다. 이는 8개 뉴클레오타이드로 이루어진 첫 번째 서열은 첫 번째 서열을 포함하는 10개 뉴클레오타이드로 이루어진 두 번째 서열과 80% 동일한 것을 의미한다. 다시 말하면, 본 발명에서, 서열의 동일은 바람직하게는 동일한 길이를 가지는 둘 이상의 서열에서 동일한 위치를 가지는 서열의 뉴클레오타이드의 백분율과 관련된다. 갭(gap)은 보통 정렬에서 이들의 실제 위치와 관계없이, 비-동일 위치로 간주된다.Sequence homology: Two or more sequences are identical (there are homology) if they exhibit the same length and order of nucleotides or amino acids. Percentage of homology generally describes the extent to which two sequences are identical, ie, it generally describes the percentage of nucleotides whose sequence positions correspond to nucleotides in a reference sequence. For purposes of determining the degree of identity, the sequences being compared are considered to represent the same length, ie, the length of the longest sequence of the sequences being compared. This means that the first sequence of 8 nucleotides is 80% identical to the second sequence of 10 nucleotides comprising the first sequence. In other words, in the present invention, the identity of a sequence preferably relates to the percentage of nucleotides of the sequence having the same position in two or more sequences having the same length. Gaps are usually considered non-identical positions, regardless of their actual positions in alignment.

안정화된 핵산 분자: 안정화된 핵산 분자는 변형 없는 핵산 분자보다, 예를 들어, 환경적 인자 또는 엑소- 또는 엔도뉴클레아제와 같은 효소 분해(digit)에 의한 붕괴(disintegration) 또는 분해(degradation)에 더 안정한, 그렇게 화학적 변형된 DNA 또는 RNA 분자이다. 본 발명에서, 안정화된 핵산 분자는 원핵 또는 진핵 세포, 인간 세포와 같은 포유동물 세포와 같은 세포에서 안정화된다. 안정화 효과는 또한 세포의 외부, 예를 들어, 버퍼 용액 등에서, 예를 들어, 안정화된 핵산 분자를 포함하는 약학적 조성물을 제조하는 공정에서 발휘될 수 있다.Stabilized Nucleic Acid Molecules: Stabilized nucleic acid molecules are more susceptible to disintegration or degradation than unmodified nucleic acid molecules, for example by environmental factors or enzymatic digit such as exo- or endonuclease. A more stable, so chemically modified DNA or RNA molecule. In the present invention, a stabilized nucleic acid molecule is stabilized in a cell such as a prokaryotic or eukaryotic cell, a mammalian cell such as a human cell. The stabilizing effect can also be exerted outside the cell, for example, in a buffer solution and the like, for example, in a process for preparing a pharmaceutical composition comprising a stabilized nucleic acid molecule.

이종 서열(Heterologous sequence): 일반적으로 두 서열은, 그들이 동일한 유전자로부터 이끌어낼 수 있는 것이 아니라면, '이종(heterologous)'으로 이해된다. 즉, 이종 서열은 동일한 유기체(organism)로부터 이끌어낼 수 있을 수 있지만, 그들은 동일한 mRNA에서와 같이, 동일한 핵산에서 자연적으로(자연에서) 발생하지 않는다.Heterologous sequence: In general, two sequences are understood to be 'heterologous' unless they can be derived from the same gene. That is, heterologous sequences may be derived from the same organism, but they do not occur naturally (in nature) in the same nucleic acid as in the same mRNA.

유전자: 유전자는 하나 이상의 세포 생성물을 생산하고/하거나 하나 이상의 세포 간 또는 세포 내 기능을 달성하기 위한 특정 핵산 서열을 지칭한다. 보다 구체적으로, 상기 용어는 특정 단백질 또는 기능적 또는 구조적 RNA 분자를 코딩하는 핵산을 포함하는 핵산 섹션(전형적으로 DNA이지만, RNA 바이러스의 경우에는 RNA이다)에 관한 것이다. Gene : A gene refers to a specific nucleic acid sequence for producing one or more cellular products and/or for achieving one or more intercellular or intracellular functions. More specifically, the term relates to a nucleic acid section (typically DNA, but RNA in the case of RNA viruses) comprising a nucleic acid encoding a particular protein or functional or structural RNA molecule.

발현은 그의 가장 일반적인 의미로 사용되며, RNA의 생산 또는 RNA 및 단백질의 생산을 포함한다. 이것은 또한 핵산의 부분적 발현을 포함한다. 뿐만 아니라, 발현은 일시적이거나 안정한 것일 수 있다. RNA와 관련하여, "발현" 또는 "번역"이라는 용어는 세포의 리포좀 내에서 메신저 RNA의 한 가닥이 아미노산 서열의 어셈블리를 지시하여 펩티드 또는 단백질을 만드는 프로세스에 관한 것이다.Expression is used in its most general sense and includes the production of RNA or the production of RNA and proteins. This also includes partial expression of nucleic acids. In addition, expression may be transient or stable. In the context of RNA, the term "expression" or "translation" relates to the process by which one strand of messenger RNA directs the assembly of amino acid sequences within the liposome of a cell to make a peptide or protein.

mRNA는 메신저-RNA를 의미하며 전형적으로 DNA 주형을 이용하여 생성되고 펩티드 또는 단백질을 코딩하는 전사체에 관한 것이다. 전형적으로, mRNA는 5'UTR, 단백질 코딩 영역, 3'UTR, 및 폴리(A) 서열을 포함한다. mRNA는 DNA 주형으로부터 시험관내 전사에 의해 생성될 수 있다. 시험관내 전사 방법론은 통상의 기술자에게 잘 알려져 있는 것이다. 예를 들어, 시험관내 전사 키트가 시중에 다양하게 판매되고 있다. 본 발명에 따르면, mRNA는 변형 및 캡핑을 안정화시킴으로서 변형시킬 수도 있다.mRNA refers to messenger-RNA and typically relates to a transcript produced using a DNA template and encoding a peptide or protein. Typically, an mRNA comprises a 5'UTR, a protein coding region, a 3'UTR, and a poly(A) sequence. mRNA can be produced by in vitro transcription from a DNA template. In vitro transcription methodologies are well known to those skilled in the art. For example, a variety of in vitro transcription kits are available on the market. According to the present invention, mRNA can also be modified by stabilizing modification and capping.

오픈 리딩 프레임(Open reading frame): 일반적으로 펩타이드 또는 단백질로 번역될 수 있는 여러 뉴클레오타이드 트리플렛(triplets)의 서열일 수 있다. 오픈 리딩 프레임은 이의 5'말단 및 보통 다중 3개 뉴클레오타이드 길이를 나타내는 후속 영역(subsequent region)에 바람직하게는 시작 코돈, 즉, 보통 아미노산 메티오닌을 코딩하는 이후의 세 뉴클레오타이드의 조합(ATG 또는 AUG)을 함유한다. ORF는 바람직하게는 정지-코돈(예를 들어, TAA, TAG, TGA)에 의하여 종결된다. 일반적으로, 이는 오직 오픈 리딩 프레임의 정지-코돈이다. 따라서, 본 발명에서 오픈 리딩 프레임은 바람직하게는 시작 코돈(예를 들어, ATG 또는 AUG)으로 시작하고 바람직하게는 정지 코돈(예를 들어, TAA, TGA, 또는 TAG 또는 UAA, UAG, UGA, 각각)으로 종결되는 3으로 나뉘어질 수 있는 다수의 뉴클레오타이드로 이루어지는 뉴클레오타이드 서열이다. 오픈 리딩 프레임은 분리될 수 있거나 더 긴 핵산 서열, 예를 들어 벡터 또는 mRNA에 포함될 수 있다. 오픈리딩 프레임은 또한 "단백질 코딩 영역"으로 불리울 수 있다. Open reading frame : may be a sequence of several nucleotide triplets that can generally be translated into peptides or proteins. The open reading frame is preferably a start codon, i.e. a combination of the following three nucleotides (ATG or AUG), usually encoding the amino acid methionine, at its 5' end and a subsequent region usually representing multiple 3 nucleotides in length. contains The ORF is preferably terminated by a stop-codon (eg TAA, TAG, TGA). In general, this is only the stop-codon of the open reading frame. Accordingly, in the present invention the open reading frame preferably begins with a start codon (eg ATG or AUG) and preferably with a stop codon (eg TAA, TGA, or TAG or UAA, UAG, UGA, respectively) ) is a nucleotide sequence consisting of a number of nucleotides that can be divided by three. The open reading frame may be isolated or may be incorporated into a longer nucleic acid sequence, such as a vector or mRNA. The open reading frame may also be referred to as a “protein coding region”.

바이시스트로닉 RNA, 멀티시스트로닉 RNA(Bicistronic RNA, multicistronic RNA): 바이시스트로닉 또는 멀티시스트로닉 RNA는 일반적으로 두 개의(바이시스트로닉) 또는 그 이상의(멀티시스트로닉) 오픈 리딩 프레임(ORF)를 가질 수 있는 RNA, 바람직하게는 mRNA 이다. 오픈 리딩 프레임은 펩타이드 또는 단백질로 번역될 수 있는 코돈의 서열이다.Bicistronic RNA, multicistronic RNA: Bicistronic or multicistronic RNA typically has two (bicistronic) or more (multicistronic) open reading frames (ORFs). RNA, preferably mRNA. An open reading frame is a sequence of codons that can be translated into a peptide or protein.

G/C 화학적 변형: G/C-화학적 변형된 핵산은 일반적으로 바람직하게는 야생형 서열과 비교하여 증가된 수의 구아노신 및/또는 사이토신 뉴클레오타이드를 포함하는 화학적 변형된 야생형 서열에 기반한, 바람직하게는 본원에 정의된 바와 같은 RNA 분자일 수 있다. 이러한 증가된 수는 구아노신 또는 사이토신 뉴클레오타이드를 함유하는 코돈에 의해 아데노신 또는 티미딘 뉴클레오타이드를 함유하는 코돈의 치환에 의해 생성될 수 있다. 풍부한 G/C 함량이 DNA 또는 RNA의 코딩 영역에 발생하면, 이는 유전적 코드의 퇴화(degeneracy)를 사용한다. 따라서, 코돈 치환은 바람직하게는 코딩된 아미노산 잔기를 변형하지 않지만, 오로지 핵산 분자의 G/C 함량을 증가시킨다. G/C chemical modification : The G/C-chemically modified nucleic acid is generally based on a chemically modified wild-type sequence, preferably comprising an increased number of guanosine and/or cytosine nucleotides compared to the wild-type sequence, preferably may be an RNA molecule as defined herein. This increased number can be produced by substitution of codons containing adenosine or thymidine nucleotides with codons containing guanosine or cytosine nucleotides. When abundant G/C content occurs in the coding region of DNA or RNA, this exploits the degeneracy of the genetic code. Thus, codon substitutions preferably do not modify the encoded amino acid residues, but only increase the G/C content of the nucleic acid molecule.

참조 RNA(Unmodified reference RNA): 자연에 존재하는 것과 같은 야생형 RNA 서열에 상응하는 RNA. 예를 들어, 비화학적 변형된 참조 mRNA는 자연적으로 발생하는 뉴클레오타이드를 포함하는 mRNA 서열에 상응하며, 자연적으로 발생하는 변형, 및/또는 자연적으로 발생하는 비번역 영역을 포함하는 뉴클레오타이드를 포함하고, 예컨대, 자연적으로 발생하는 5'캡(CAP) 구조 m7GpppN, 만약 자연적으로 발생하는 mRNA 서열에 존재한다면, 선택적으로 자연적으로 발생하는 5'UTR을 포함하고, 만약 자연적으로 발생하는 mRNA 서열 및 대략 30개 아데노신을 갖는 폴리 A 서열에 존재한다면, 야생형 오픈 리딩 프레임은, 선택적으로 자연적으로 발생하는 3'UTR을 포함한다.Unmodified reference RNA: RNA that corresponds to a wild-type RNA sequence as it exists in nature. For example, a non-chemically modified reference mRNA corresponds to an mRNA sequence comprising naturally occurring nucleotides and comprises nucleotides comprising a naturally occurring modification, and/or a naturally occurring untranslated region, such as , a naturally occurring 5' cap (CAP) structure m7GpppN, optionally comprising a naturally occurring 5'UTR, if present in the naturally occurring mRNA sequence, and if present in the naturally occurring mRNA sequence and approximately 30 adenosine The wild-type open reading frame, if present in the poly A sequence with

키메라 효소: 키메라 효소는 자연에서 발견되는 천연 효소가 아닌 효소를 지칭한다. 따라서, 키메라 효소는, 자연에서 발견된 것과는 상이한 방식으로 배열된, 상이한 공급원(예: 상이한 효소)으로부터 유래된 촉매 도메인 또는 동일한 공급원(예: 동일한 효소)으로부터 유래된 촉매 도메인을 포함할 수 있다. 키메라 효소는 단량체성(즉, 단일 단위) 효소 뿐만 아니라 올리고머성(즉, 복수 단위) 효소, 특히 헤테로-올리고머성 효소를 포함한다. 단량체성 효소는 단지 하나의 폴리펩티드 쇄로 이루어진 단일-단위 효소와 관련된다. Chimeric Enzyme : Chimeric enzyme refers to an enzyme that is not a natural enzyme found in nature. Thus, a chimeric enzyme may comprise catalytic domains derived from different sources (eg, different enzymes) or catalytic domains derived from the same source (eg, the same enzyme), arranged in a manner different from that found in nature. Chimeric enzymes include monomeric (ie single unit) enzymes as well as oligomeric (ie multiple unit) enzymes, particularly hetero-oligomeric enzymes. Monomeric enzymes refer to single-unit enzymes consisting of only one polypeptide chain.

면역자극성 RNA: 본 발명에서 면역자극성 RNA(isRNA)는 일반적으로 선천적 면역 반응을 유도할 수 있는 RNA 일 수 있다. 이는 일반적으로 오픈 리딩 프레임을 갖지 않으며, 따라서 펩타이드-항원 또는 면역원을 제공하지 않으나, 예를 들어, 톨-유사-수용체(TLR) 또는 다른 적합한 수용체의 특정한 종류에 결합에 의한 선천적 면역 반응을 유발한다. 그러나 물론, 또한 오픈 리딩 프레임을 가지며 펩타이드/단백질을 코딩하는 mRNA는 선천적 면역 반응을 유도할 수 있으며, 따라서 면역자극성 RNA 일 수 있다. Immunostimulatory RNA : In the present invention, immunostimulatory RNA (isRNA) may generally be an RNA capable of inducing an innate immune response. It generally does not have an open reading frame and thus does not present a peptide-antigen or immunogen, but elicits an innate immune response, for example, by binding to a specific class of toll-like-receptor (TLR) or other suitable receptor. . But, of course, also mRNAs having an open reading frame and encoding peptides/proteins can induce an innate immune response and thus can be immunostimulatory RNAs.

면역 시스템: 면역 시스템은 유기체를 감염으로부터 보호할 수 있다. 만약 병원체가 유기체의 물리적 장벽을 뚫고 유기체로의 침입에 성공하면, 선천적 면역 시스템은 즉시, 단 비-특이적인 반응을 제공한다. 만약 병원체가 이러한 선천적 반응을 회피(evade)하면, 척추동물은 보호의 두번째 층, 적응 면역 시스템을 갖는다. 여기에 면역 시스템은 병원체의 이의 인식을 증가시키기 위해 감염 동안 이의 반응을 맞춘다. 이러한 증진된 반응은 면역학적 기억의 형태로, 이후 병원체가 소멸된 이후에 남고, 이 병원체와 맞닥뜨릴 때마다 빠르고 강력한 공격을 시작하는 적응 면역 시스템을 허용한다. 이에 따라, 면역 시스템은 선천적 및 적응 면역 시스템을 포함한다. 이들 두 부분의 각각은 소위 체액성 및 세포성 성분을 함유한다. Immune System : The immune system can protect an organism from infection. If the pathogen successfully penetrates the organism's physical barrier and enters the organism, the innate immune system provides an immediate, but non-specific response. If the pathogen evades this innate response, the vertebrate has a second layer of protection, the adaptive immune system. Here the immune system tailors its response during infection to increase its recognition of the pathogen. This enhanced response, in the form of immunological memory, subsequently remains after the pathogen is eliminated, allowing the adaptive immune system to launch a rapid and powerful attack whenever it is encountered. Accordingly, the immune system includes innate and adaptive immune systems. Each of these two parts contains so-called humoral and cellular components.

적응 면역 시스템: 적응 면역 시스템은 본질적으로 병원체 성장을 제거 또는 억제(prevent)하는 역할을 한다. 이는 일반적으로 특이적 병원체(면역을 발생시키는)를 인식 및 기억하고 병원체를 맞닥뜨릴 때마다 강한 공격을 시작하는 능력을 갖는 척추동물 면역 시스템을 제공함으로써 적응 면역 반응을 조절한다. 시스템은 체세포 초돌연변이(somatic hypermutation)(가속된 체세포 돌연변이의 과정), 및 V(D)J 재조합(항원 수용체 유전자 부분(segments)의 비가역적 유전적 재조합)으로 인해 적응력이 매우 높다. 이러한 메커니즘은 이후 각 개별적인 림프구에 독특하게 발현된 이후, 다른 항원 수용체의 방대한 수를 발생시키는 유전자의 소수를 허용한다. 유전자 재배열은 각 세포의 DNA에 비가역적 변형을 일으키기 때문에, 수명이 긴 특이적 면역에 대해 핵심(key)인 기억 B 세포 및 기억 T 세포를 포함하는, 그 세포의 자손(progeny)(후손(offspring)) 모두는 이후 동일한 수용체 특이성을 코딩하는 유전자를 상속할 것이다.Adaptive Immune System: The adaptive immune system is essentially responsible for eliminating or preventing pathogen growth. It generally modulates the adaptive immune response by providing the vertebrate immune system with the ability to recognize and remember specific pathogens (which generate immunity) and launch a strong attack whenever a pathogen is encountered. The system is highly adaptable due to somatic hypermutation (a process of accelerated somatic mutation), and V(D)J recombination (irreversible genetic recombination of antigen receptor gene segments). This mechanism allows for a small number of genes that, after unique expression on each individual lymphocyte, give rise to a vast number of different antigen receptors. Because gene rearrangement causes irreversible modifications to each cell's DNA, its progeny (progeny), including memory B cells and memory T cells, which are key for long-lived specific immunity. offspring)) will then inherit the gene encoding the same receptor specificity.

선천적 면역 시스템: 일반적으로, 비-특이적(또는 불특이적) 면역 시스템으로도 알려진 선천적 면역 시스템은 비특이적 방식에 다른 유기체에 의한 감염으로부터 숙주를 방어하는 세포 및 메커니즘을 포함한다. 이는 선천적 면역 시스템의 세포는 일반적인 방법으로 병원체를 인식 및 반응하지만, 적응 면역 시스템과는 다르게 숙주에 오래 지속되거나 방어적 면역을 부여하지 않는 것을 의미한다. 선천적 면역 시스템은 예를 들어, 톨-유사 수용체(TLRs) 또는 리포폴리다당류(lipopolysaccharidi), TNF-알파, CD40 리간드, 또는 사이토카인, 모노카인(monokini), 림포카인(lymphokini), 인터루킨(interleukins) 또는 케모카인(chemokini), IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, IL-13, IL-14, IL-15, IL-16, IL-17, IL-18, IL-19, IL-20, IL-21, IL-22, IL-23, IL-24, IL-25, IL-26, IL-27, IL-28, IL-29, IL-30, IL-31, IL-32, IL-33, IFN-알파, IFN-베타, IFN-감마, GM-CSF, G-CSF, M-CSF, LT-베타, TNF-알파, 성장 인자, 및 hGH, 인간 톨-유사 수용체 TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10의 리간드, 쥣과(murine) 톨-유사 수용체 TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10, TLR11, TLR12 또는 TLR13의 리간드, NOD-유사 수용체의 리간드, RIG-I 유사 수용체의 리간드, 면역 자극성 핵산, 면역 자극성 RNA(isRNA), CpG-DNA, 항생제, 또는 항바이러스제와 같은 다른 보조(auxiliary) 물질에 의해 활성화될 수 있다. Innate Immune System: In general, the innate immune system, also known as the non-specific (or non-specific) immune system, includes cells and mechanisms that defend the host from infection by other organisms in a non-specific manner. This means that cells of the innate immune system recognize and respond to pathogens in a normal way, but unlike the adaptive immune system, they do not confer long-lasting or protective immunity to the host. The innate immune system, for example, toll-like receptors (TLRs) or lipopolysaccharidi, TNF-alpha, CD40 ligand, or cytokines, monokini, lymphokines, interleukins ) or chemokines, IL-1, IL-2, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12 , IL-13, IL-14, IL-15, IL-16, IL-17, IL-18, IL-19, IL-20, IL-21, IL-22, IL-23, IL-24, IL -25, IL-26, IL-27, IL-28, IL-29, IL-30, IL-31, IL-32, IL-33, IFN-alpha, IFN-beta, IFN-gamma, GM-CSF , ligands of G-CSF, M-CSF, LT-beta, TNF-alpha, growth factor, and hGH, human toll-like receptors TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10, Ligand of murine Toll-like receptor TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10, TLR11, TLR12 or TLR13, ligand of NOD-like receptor, RIG-I like receptor It can be activated by ligands, immunostimulatory nucleic acids, immunostimulatory RNA (isRNA), CpG-DNA, antibiotics, or other auxiliary substances such as antiviral agents.

본 발명에 따른 약학적 조성물은 하나 이상의 이러한 물질을 포함할 수 있다. 일반적으로, 선천적 면역 시스템의 반응은 사이토카인으로 불리는 특수한 화학 조절자를 포함하는, 화학적 인자의 생산을 통해, 감염의 부위에 면역 세포를 모으는 것(recruiting); 보체 연쇄(cascade)의 활성화; 특수한 백혈구 세포에 의해 기관, 조직, 혈액 및 림프 내에 존재하는 외래 물질의 선별 및 제거; 적응 면역 시스템의 활성화; 및/또는 감염성 제제에 물리적 및 화학적 장벽으로서 활동하는 것을 포함한다.The pharmaceutical composition according to the present invention may comprise one or more such substances. In general, the response of the innate immune system is to recruit immune cells to the site of infection, through the production of chemical factors, including specialized chemical modulators called cytokines; activation of the complement cascade; the selection and removal of foreign substances present in organs, tissues, blood and lymph by specialized white blood cells; activation of the adaptive immune system; and/or acting as physical and chemical barriers to infectious agents.

면역 반응: 면역 반응은 일반적으로 특정한 항원에 대한 적응 면역 시스템의 특이적 반응(소위, 특이적 또는 적응 면역 반응) 또는 선천적 면역 시스템의 비특이적 반응(소위, 비특이적 또는 선천적 면역 반응), 또는 이들의 조합일 수 있다. Immune response : An immune response is usually a specific response of the adaptive immune system (so-called, specific or adaptive immune response) to a specific antigen or a non-specific response of the innate immune system (so-called, non-specific or innate immune response), or a combination thereof. can be

적응 면역 반응: 적응 면역 반응은 일반적으로 면역 시스템의 항원-특이적 반응으로 이해된다. 항원 특이성은 특이적 병원체 또는 병원체-감염된 세포에 맞춰진 반응의 발생을 허용한다. 이들 맞춰진 반응을 시작하는 능력은 "기억 세포"에 의해 체내에 유지된다. 병원체가 인체를 한번 이상 감염해야 하고, 이들 특이적 기억 세포는 이를 빠르게 제거하는데 사용된다. 적응 면역 반응의 첫 번째 단계는 항원 제시 세포에 의한 항원 특이적 면역 반응을 유도할 수 있는 순수한 항원 특이적 T 세포 또는 상이한 면역 세포의 활성화이다. 이는 순수한 T 세포가 지속적으로 지나는 림프 조직 및 기관 내에서 발생한다. 항원 제시 세포로 제공될 수 있는 세 가지 세포 유형은 수상돌기세포, 대식세포, 및 B 세포이다. 이들 세포 각각은 면역 반응을 유도하는데 뚜렷한 기능을 갖는다. 수상돌기세포는 그들이 성숙 수상돌기세포로 분화하는 곳에서 식균작용(phagocytosis) 및 미세포음작용(micropinocytosis)에 의해 항원을 흡수할 수 있고, 예를 들어 국소 림프 조직에 외래 항원을 이동시킴과 함께 접촉에 의해 자극될 수 있다. 대식세포는 박테리아와 같은 입자 항원을 섭취하고 MHC 분자를 발현하는 감염성 제제 또는 다른 적절한 자극에 의해 유도된다. 그들의 수용체를 통해 용해성 단백질 항원을 결합 및 내재화(internalize)하는 B 세포의 특수한 능력은 T 세포를 유도하는데 또한 중요할 수 있다. MHC 분자는 일반적으로 T 세포에 항원을 제시하는 역할을 한다. MHC 분자에 항원의 제시는 무장(armed) 이펙터 T 세포 내로 그들의 증식 및 분화를 유도하는 T 세포의 활성화를 일으킨다. 이펙터 T 세포의 가장 중요한 기능은 함께 세포-매개 면역을 일으키는 CD8+ 세포독성 T 세포에 의해 감염된 세포의 사멸 및 Th1 세포에 의한 대식세포의 활성화, 및 그에 따라 체액성 면역 반응을 일으키는, 상이한 종류의 항체를 생산하는 Th2 및 Th1 모두에 의한 B 세포의 활성화이다. T 세포는 항원을 직접적으로 인식 및 결합하지 못하는 그들의 T 세포 수용체에 의해 항원을 인식하지만, 그러나 대신 다른 세포의 표면에 MHC 분자에 결합하는, 예를 들어 병원체 유래 단백질 항원, 예를 들어 소위 에피토프(epitope)의 짧은 펩타이드 절편을 인식한다.Adaptive Immune Response: The adaptive immune response is generally understood as an antigen-specific response of the immune system. Antigen specificity allows the development of a response tailored to a specific pathogen or pathogen-infected cell. The ability to initiate these tailored responses is maintained in the body by "memory cells". Pathogens have to infect the body more than once, and these specific memory cells are used to quickly clear them. The first step in the adaptive immune response is the activation of naive antigen-specific T cells or different immune cells capable of inducing an antigen-specific immune response by antigen-presenting cells. It occurs within lymphoid tissues and organs through which pure T cells are constantly passing. The three cell types that can serve as antigen presenting cells are dendritic cells, macrophages, and B cells. Each of these cells has a distinct function in inducing an immune response. Dendritic cells can uptake antigens by phagocytosis and micropinocytosis where they differentiate into mature dendritic cells, e.g. by transporting foreign antigens to local lymphoid tissue by contact with them. can be stimulated by Macrophages are induced by infectious agents or other appropriate stimuli that ingest particle antigens such as bacteria and express MHC molecules. The specific ability of B cells to bind and internalize soluble protein antigens via their receptors may also be important for inducing T cells. MHC molecules are normally responsible for presenting antigens to T cells. Presentation of antigens to MHC molecules results in activation of T cells leading to their proliferation and differentiation into armed effector T cells. The most important function of effector T cells is the death of infected cells by CD8+ cytotoxic T cells which together give rise to cell-mediated immunity and the activation of macrophages by Th1 cells, and thus the different types of antibodies, which give rise to a humoral immune response is the activation of B cells by both Th2 and Th1 to produce T cells recognize antigens by their T cell receptors, which do not recognize and bind antigens directly, but instead bind to MHC molecules on the surface of other cells, e.g. pathogen-derived protein antigens, e.g. so-called epitopes ( short peptide fragments of the epitope).

세포 면역/세포 면역 반응: 세포 면역은 일반적으로 대식세포, 자연 살상 세포(natural killer cells, NK), 항원 특이적 세포독성 T-림프구의 활성화, 및 항원에 반응하는 다양한 사이토카인의 방출과 관련된다. 보다 일반적인 방식으로, 세포 면역은 항체뿐만 아니라 면역 시스템의 세포의 활성화에 기반하지 않는다. 일반적으로, 세포 면역 반응은 예를 들어, 그들의 표면에 외래 항원의 에피토프(epitopi)를 보이는 세포, 예를 들어, 수상돌기세포 또는 다른 세포와 같은 특이적 면역 세포 내에서 세포 사멸을 유도할 수 있는 항원 특이적 세포독성 T-림프구의 활성화로 특징될 수 있다. 이러한 세포는 바이러스 감염되거나 세포 내 박테리아에 감염되거나, 종양 항원을 보이는 암세포일 수 있다. 또한, 특징은 병원체를 파괴할 수 있는 대식세포 및 자연 살상 세포의 활성화 및 적응 면역 반응 및 선천적 면역 반응에 포함된 다른 세포의 기능에 영향을 주는 다양한 사이토카인을 방출하는 세포의 자극일 수 있다.Cellular Immune/Cellular Immune Response: Cellular immunity generally involves the activation of macrophages, natural killer cells (NK), antigen-specific cytotoxic T-lymphocytes, and the release of various cytokines in response to antigens. . In a more general manner, cellular immunity is not based on the activation of cells of the immune system as well as antibodies. In general, a cellular immune response is capable of inducing apoptosis, e.g., within a specific immune cell such as a cell that exhibits an epitope of a foreign antigen on their surface, e.g., a dendritic cell or other cell. It can be characterized by the activation of antigen-specific cytotoxic T-lymphocytes. Such cells may be virally infected, infected with intracellular bacteria, or cancer cells displaying tumor antigens. Also, a feature may be the activation of macrophages and natural killer cells capable of destroying pathogens and the stimulation of cells to release various cytokines that affect the functions of other cells involved in the adaptive and innate immune responses.

면역원: 본 발명에서, 면역원은 일반적으로 면역 반응을 자극할 수 있는 화합물로 이해될 수 있다. 바람직하게, 면역원은 펩타이드, 폴리펩타이드, 또는 단백질이다. 본 발명의 면역원이란 의미는 제공된 핵산 분자, 바람직하게 본원에 정의된 바와 같은 핵산 분자의 번역의 산물이다. 일반적으로, 면역원은 적어도 적응 면역 반응을 이끌어낸다. Immunogen : In the present invention, an immunogen can be generally understood as a compound capable of stimulating an immune response. Preferably, the immunogen is a peptide, polypeptide, or protein. An immunogen of the present invention is a product of translation of a given nucleic acid molecule, preferably a nucleic acid molecule as defined herein. In general, the immunogen elicits at least an adaptive immune response.

항원: 항원은 일반적으로 면역 시스템에 의해 인지될 수 있고, 적응 면역 시스템에 의해, 예를 들어 적응 면역 반응의 일부로써 항체 및/또는 항원 특이적 T 세포의 형성을 통해, 항원 특이적 면역 반응을 유발할 수 있는 물질을 말한다. 일반적으로, 항원은 T 세포에 MHC에 의해 제시될 수 있는 펩타이드 또는 단백질일 수 있거나 포함할 수 있다.Antigen: Antigens are generally capable of being recognized by the immune system and induce an antigen-specific immune response by the adaptive immune system, for example through the formation of antibodies and/or antigen-specific T cells as part of the adaptive immune response. substances that can cause In general, the antigen may be or may comprise a peptide or protein capable of being presented by the MHC to a T cell.

에피토프(Epitope): 에피토프(또한 "항원 결정요인"으로 불리우는)는 T 세포 에피토프 및 B 세포 에피토프로 구별할 수 있다. T 세포 에피토프 또는 단백질의 일부는 약 6 ~ 약 20개 또는 그 이상의 아미노산의 길이를 가지는 절편을 포함할 수 있으며, 예를 들어 MHC 클래스 I 분자에 의해 가공되고 제시된 절편, 약 8 ~ 약 10개 아미노산, 예를 들어 8, 9, 또는 10개, (또는 11개, 또는 12개 아미노산도)의 길이를 갖는, 또는 MHC 클래스 II 분자에 의해 가공되고 제시된 절편, 약 13개 또는 그 이상의 아미노산, 예를 들어 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20개 또는 그 이상의 아미노산의 길이를 가질 수 있고, 여기서, 이들 절편은 아미노산 서열의 임의의 일부로부터 선택될 수 있다. 이들 절편은 일반적으로 펩타이드 절편 및 MHC 분자로 이루어진 복합체의 형태로 T 세포에 의해 인식되고, 즉 절편은 일반적으로 그들의 천연 형태로 인식되지 않는다. B 세포 에피토프는 일반적으로 항체에 의해 인식될 수 있는, 즉 그들의 천연 형태에서, 5 ~ 15개 아미노산, 5 ~ 12개 아미노산, 또는 6 ~ 9개 아미노산을 갖는, (천연) 단백질 또는 펩타이드의 외부 표면에 위치하는 절편이다.Epitope: Epitopes (also called “antigenic determinants”) can be distinguished into T cell epitopes and B cell epitopes. A portion of a T cell epitope or protein may comprise a fragment having a length of about 6 to about 20 or more amino acids, for example a fragment processed and presented by an MHC class I molecule, from about 8 to about 10 amino acids. , e.g., a fragment having a length of 8, 9, or 10, (or even 11, or 12 amino acids), or a fragment processed and presented by an MHC class II molecule, of about 13 or more amino acids, e.g. for example 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more amino acids in length, wherein these segments can be selected from any portion of an amino acid sequence. These fragments are generally recognized by T cells in the form of a complex consisting of a peptide fragment and an MHC molecule, ie the fragments are not generally recognized in their native form. B cell epitopes are generally recognizable by antibodies, i.e., in their native form, having 5 to 15 amino acids, 5 to 12 amino acids, or 6 to 9 amino acids, on the outer surface of a (native) protein or peptide. It is a fragment located in

이러한 단백질 또는 펩타이드의 에피토프는 이러한 단백질 또는 펩타이드의 다양한 변이체로 부터 선택될 수 있다. 항원 결정기(antigenic determinants)는 단백질 또는 펩타이드의 부분으로 구성된 배좌 또는 불연속적인 에피토프일 수 있고, 그러나 단일 폴리펩타이드 사슬로 구성된 3차원 구조 또는 연속적 또는 선형 에피토프와 합칠 수 있다.The epitope of such a protein or peptide may be selected from various variants of such a protein or peptide. Antigenic determinants may be conformational or discontinuous epitopes composed of portions of proteins or peptides, but may be combined with continuous or linear epitopes or three-dimensional structures composed of single polypeptide chains.

어쥬번트/어쥬번트 성분(Adjuvant/adjuvant component): 넓은 의미의 어쥬번트 또는 어쥬번트 성분은 일반적으로 변형할 수 있는 약리학적 및/또는 면역학적 제제이며, 예를 들어, 약물 또는 백신과 같은 다른 제제의 효과를 향상시킨다. 이는 넓은 의미로 해석되어야 하고 물질의 넓은 스펙트럼을 나타낸다. 일반적으로, 이들 물질은 항원의 면역원성(immunogenicity)을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 어쥬번트 선천적 면역 시스템에 의해 인식될 수 있고, 예를 들어, 선천적 면역 시스템을 유발할 수 있다. "어쥬번트"는 일반적으로 적응 면역 반응을 유발하지 않는다. 그 범위에서, "어쥬번트"는 항원으로서 자격을 갖추고 있지 않다. 그들의 행동 방식은 적응 면역 반응의 결과로 항원에 의해 유발된 효과와 구별된다. Adjuvant/adjuvant component : An adjuvant or adjuvant component in a broad sense is generally a pharmacological and/or immunological agent that can be modified, for example, a drug or other agent such as a vaccine. enhance the effectiveness of This should be interpreted in a broad sense and represents a broad spectrum of substances. In general, these substances are capable of increasing the immunogenicity of an antigen. For example, the adjuvant may be recognized by the innate immune system, eg may elicit the innate immune system. An “adjuvant” generally does not elicit an adaptive immune response. To that extent, an “adjuvant” does not qualify as an antigen. Their mode of action is distinct from the effects induced by antigens as a result of the adaptive immune response.

단백질: 일반적으로 단백질은 하나 이상의 펩타이드 또는 폴리펩타이드를 포함한다. 일반적으로 단백질은 생물학적 기능을 발휘하는 단백질을 위해 요구될 수 있는 3차원 형태로 접힌다. Protein: In general, a protein comprises one or more peptides or polypeptides. In general, proteins fold into three-dimensional shapes that may be required for proteins to exert biological functions.

펩타이드: 일반적으로 펩타이드 또는 폴리펩타이드는 펩타이드 결합에 의해 연결된 아미노산 단량체의 폴리머이다. 이는 일반적으로 50 단량체 단위 미만으로 함유한다. 그렇지만, 용어 펩타이드는 50 단량체 단위를 초과하여 갖는 분자를 위한 권리를 포기하는 것은 아니다. 긴 펩타이드는 폴리펩타이드라고도 불리우며, 일반적으로 50 ~ 600 단량체 단위를 갖는다.Peptide: Generally, a peptide or polypeptide is a polymer of amino acid monomers linked by peptide bonds. It generally contains less than 50 monomer units. However, the term peptide is not a waiver for molecules having more than 50 monomer units. Long peptides, also called polypeptides, generally have 50 to 600 monomer units.

단백질의 절편 또는 부분: 본 발명에서, 단백질의 절편 또는 부분은 일반적으로 단백질의 아미노산 서열의 연속적인 부분에 상응하는 펩타이드로 이해될 수 있으며, 바람직하게는 약 6 ~ 약 20개 또는 그 이상의 아미노산의 길이를 가지고, 예를 들어, MHC 클래스 I 분자에 의하여 가공되고 제시되는 부분, 바람직하게는 약 8 ~ 약 10개 아미노산의 길이를 가지는, 예를 들어, 8, 9, 또는 10개, (또는 11, 또는 12개 아미노산도), 또는 MHC 클래스 II 분자에 의하여 가공 및 제시되는 절편, 바람직하게는 약 13개 또는 그 이상의 아미노산, 예를 들어, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20개 또는 그 이상의 아미노산의 길이를 가지며, 여기서 이들 절편은 아미노산 서열의 임의의 부분으로부터 선택될 수 있다. 이들 절편은 일반적으로 펩타이드 절편 및 MHC 분자로 이루어지는 복합체의 형태로 T 세포에 의하여 인지될 수 있고, 즉 절편은 일반적으로 그들의 천연 형태로 인지되지 않는다. 본원에 정의된 바와 같은 단백질의 절편 또는 부분은 또한 이들 단백질의 에피토프 또는 기능부(functional site)를 포함할 수 있다. 단백질의 절편 또는 부분은 항원, 특히 면역원, 예를 들어 항원 결정기(또한 '에피토프'로 불리우는)이거나 항원 특성(antigenic characteristics)을 갖고, 적응 면역 반응을 유도한다. 따라서, 단백질 또는 펩타이드의 절편은 적어도 하나의 이들 단백질 또는 펩타이드의 에피토프를 포함할 수 있다. 게다가 또한, 단백질의 도메인(domain)은, 세포 외 도메인, 세포 내 도메인 또는 막관통 도메인(transmembrane domain) 및 단백질의 짧거나 절단된 버전(versions)과 같이 단백질의 절편을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.Fragment or part of protein: In the present invention, fragment or part of protein can be generally understood as a peptide corresponding to a continuous part of the amino acid sequence of a protein, preferably from about 6 to about 20 or more amino acids. having a length, e.g., 8, 9, or 10, (or 11), e.g., having a length of e.g. 8, 9, or 10 amino acids , or even 12 amino acids), or fragments processed and presented by MHC class II molecules, preferably about 13 or more amino acids, for example 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 or more amino acids in length, wherein these fragments may be selected from any portion of the amino acid sequence. These fragments can generally be recognized by T cells in the form of a complex consisting of a peptide fragment and an MHC molecule, ie the fragments are generally not recognized in their native form. Fragments or portions of proteins as defined herein may also include epitopes or functional sites of these proteins. A fragment or portion of a protein is an antigen, in particular an immunogen, for example an antigenic determinant (also called an 'epitope') or has antigenic characteristics and elicits an adaptive immune response. Accordingly, fragments of proteins or peptides may comprise at least one epitope of these proteins or peptides. Furthermore, it can be understood that a domain of a protein includes fragments of a protein, such as an extracellular domain, an intracellular domain or a transmembrane domain and short or truncated versions of a protein. .

형질전환(Transfection): 형질전환은 핵산 분자, DNA 또는 RNA(예를 들어, mRNA) 분자의 세포, 바람직하게는 진핵 세포 내로의 도입을 말한다. 본 발명에서, 형질전환은 세포, 포유동물 세포(mammalian cell)와 같은 진핵 세포 내로 핵산 분자를 도입하는 통상의 기술자에게 알려진 임의의 방법을 포함한다. 이러한 방법은, 예를 들어, 전기천공법(electroporation), 예를 들어, 양이온성 지질 및/또는 리포좀(liposome)에 기반한 리포펙션(lipofection), 칼슘 포스페이트 침전(calcium phosphate precipitation), 나노입자 기반의 형질전환, 바이러스 기반의 형질전환, 또는 DEAE-덱스트란 또는 폴리에틸렌이민 등과 같은 양이온성 폴리머에 기반한 형질전환을 포함한다. 도입은 비-바이러스성이다. Transformation : Transformation refers to the introduction of a nucleic acid molecule, DNA or RNA (eg mRNA) molecule into a cell, preferably a eukaryotic cell. In the present invention, transformation includes any method known to a person skilled in the art for introducing a nucleic acid molecule into a cell, a eukaryotic cell such as a mammalian cell. Such methods include, for example, electroporation, for example cationic lipid and/or liposome-based lipofection, calcium phosphate precipitation, nanoparticle-based transformations, virus-based transformations, or transformations based on cationic polymers such as DEAE-dextran or polyethyleneimine. The introduction is non-viral.

담체/폴리머 담체: 담체는 일반적으로 또 다른 화합물(화물(cargo))의 수송 또는 복합화를 용이하게 하는 화합물일 수 있다. 폴리머 담체는 일반적으로 폴리머를 형성하는 담체이다. 담체는 이의 화물과 공유 또는 비-공유 상호작용에 의하여 연관될 수 있다. 담체는 표적 세포 내로 핵산, 예를 들어, RNA 또는 DNA를 수송할 수 있다. 담체는 양이온성 성분일 수 있다. Carrier/Polymer Carrier : A carrier may generally be a compound that facilitates transport or complexation of another compound (a cargo). A polymeric carrier is generally a carrier from which a polymer is formed. A carrier may be associated with its cargo by covalent or non-covalent interactions. A carrier is capable of transporting a nucleic acid, eg, RNA or DNA, into a target cell. The carrier may be a cationic component.

양이온성 성분: 용어 "양이온성 성분"은 일반적으로 전하를 띤(charged) 분자를 말하며, 이는 일반적으로 1 ~ 9, 9 미만(예를 들어 5 ~ 9), 또는 8 미만(예를 들어 5 ~ 8), 또는 7 미만(예를 들어, 5 ~ 7)의, 예를 들어 7.3 ~ 7.4의 생리학적 pH 값의 양전하를(양이온) 띤다. 따라서, 양이온성 성분은 임의의 양전하를 띤 화합물 또는 폴리머, 생리학적 조건하에서, 특히 생체 내(in vivo) 생리학적 조건 하에서 양전하를 띤, 양이온성 펩타이드 또는 단백질일 수 있다. '양이온성 펩타이드 또는 단백질'은 적어도 하나의 양전하를 띤 아미노산 또는 하나 이상의 양전하를 띤 아미노산, 예를 들어 Arg, His, Lys 또는 Orn 로부터 선택된 것을 함유할 수 있다. 따라서, '다중양이온성' 화합물 또한 주어진 조건하에서 하나 이상의 양전하를 보이는 범위 내이다.Cationic component: The term “cationic component” refers to a molecule that is generally charged, which is generally 1 to 9, less than 9 (eg 5 to 9), or less than 8 (eg 5 to 8), or have a positive charge (cation) of a physiological pH value of less than 7 (eg 5-7), eg 7.3-7.4. Thus, the cationic component may be any positively charged compound or polymer, a cationic peptide or protein that is positively charged under physiological conditions, in particular in vivo physiological conditions. A 'cationic peptide or protein' may contain at least one positively charged amino acid or one or more positively charged amino acids, for example selected from Arg, His, Lys or Orn. Thus, 'polycationic' compounds are also within the range that exhibit more than one positive charge under the given conditions.

약학적 유효량(Pharmaceutically effective amount): 본 발명에서, 약학적 유효량은 일반적으로 발현된 펩타이드 또는 단백질의 병리학적 수준을 대체하는, 또는 결여 유전자 산물(lacking gene product)을 치환하는, 예를 들어, 병리학적 상황의 경우에 면역 반응과 같은 약학적 효과를 유도하기 위하여 충분한 양으로 이해된다. Pharmaceutically effective amount : In the present invention, a pharmaceutically effective amount is generally used to replace a pathological level of an expressed peptide or protein, or to replace a missing gene product, e.g., a pathology. It is understood to be an amount sufficient to induce a pharmaceutical effect, such as an immune response, in the case of a hostile situation.

비히클(Vehicle): 비히클은 일반적으로 약학적 활성 화합물(pharmaceutically active compound)과 같은 화합물을 저장, 운반, 및/또는 투여하기 위한 적절한 물질로 이해된다. 예를 들어, 이는 약학적 활성 화합물을 저장, 운반 및/또는 투여하기 위한 적절한 생리학적으로 허용가능한 지질일 수 있다.Vehicle: A vehicle is generally understood to be a material suitable for storing, transporting, and/or administering a compound, such as a pharmaceutically active compound. For example, it may be a physiologically acceptable lipid suitable for storage, transport and/or administration of a pharmaceutically active compound.

백신: 백신은 일반적으로 적어도 하나의 항원, 면역원을 제공하는 예방 또는 치료 물질로 이해된다. 항원 또는 면역원은 백신 접종에 적절한 임의의 물질로부터 유래될 수 있다. 예를 들어, 항원 또는 면역원은 박테리아 또는 바이러스 입자(particli) 등과 같은 병원체로부터, 또는 종양 또는 암 조직으로부터 유래될 수 있다. 항원 또는 면역원은 적응 면역 반응을 제공하기 위하여 신체의 적응 면역 시스템을 자극한다. Vaccine : A vaccine is generally understood to be a prophylactic or therapeutic substance that provides at least one antigen, an immunogen. The antigen or immunogen may be derived from any material suitable for vaccination. For example, the antigen or immunogen may be derived from a pathogen, such as a bacterial or viral particle (particli), or from a tumor or cancerous tissue. An antigen or immunogen stimulates the body's adaptive immune system to provide an adaptive immune response.

유전적 백신 접종: 유전적 백신 접종은 일반적으로 항원 또는 면역원 또는 이들의 절편을 코딩하는 핵산 분자의 투여에 의한 백신 접종으로 이해될 수 있다. 핵산 분자는 개체의 신체 또는 개체의 분리된 세포에 투여될 수 있다. 신체의 특정 세포의 형질전환에 따라, 또는 분리된 세포의 형질전환에 따라, 항원 또는 면역원은 그들 세포에 의해 발현될 수 있고 이후에 적응, 즉 항원-특이적 면역 반응을 유발하는 면역 시스템에 제시될 수 있다. 따라서, 유전적 백신 접종은 일반적으로 a) 핵산, RNA 분자를 개체에, 환자에게, 또는 생체 내(in vivo)/생체 외(ex vivo) 또는 시험관 내(in vitro) 환자의 세포의 형질전환을 보통 초래하는 개체, 환자의 분리된 세포에 투여; b) 도입된 핵산 분자의 전사 및/또는 번역; 및 선택적으로 c) 핵산이 직접 환자에게 투여되지 않았다면, 개체, 환자에게 분리된, 형질전환된 세포의 재투여의 단계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Genetic vaccination: Genetic vaccination can generally be understood as vaccination by administration of a nucleic acid molecule encoding an antigen or immunogen or fragment thereof. The nucleic acid molecule may be administered to an individual's body or to an isolated cell of an individual. Upon transformation of specific cells of the body, or upon transformation of isolated cells, antigens or immunogens can be expressed by those cells and subsequently presented to the immune system, eliciting an adaptation, i.e., an antigen-specific immune response. can be Thus, genetic vaccination generally involves a) transformation of a nucleic acid, RNA molecule into a subject, into a patient, or in cells of a patient in vivo/ex vivo or in vitro. administration to isolated cells of a subject, usually a patient; b) transcription and/or translation of the introduced nucleic acid molecule; and optionally c) re-administration of the isolated, transformed cells to the subject, the patient, if the nucleic acid was not directly administered to the patient.

이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 한편, 본 출원에서 개시된 각각의 설명 및 실시형태는 각각의 다른 설명 및 실시 형태에도 적용될 수 있다. 즉, 본 출원에서 개시된 다양한 요소들의 모든 조합이 본 출원의 범주에 속한다. 또한, 하기 기술된 구체적인 서술에 의하여 본 출원의 범주가 제한된다고 볼 수 없다.This will be described in detail as follows. Meanwhile, each description and embodiment disclosed in the present application may be applied to each other description and embodiment. That is, all combinations of the various elements disclosed in the present application fall within the scope of the present application. In addition, it cannot be seen that the scope of the present application is limited by the detailed description described below.

상기 목표를 달성하기 위한 본 발명의 하나로, As one of the present invention for achieving the above object,

세포내 번역이 가능한 구조를 갖추고 화학적 변형된 뉴클레오타이드(CM)를 포함하는 DNA dependent RNA Polymerase(DdRp) mRNA(캡된 CM_DdRp mRNA)를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트; 및 DdRp RNA expression cassette comprising DNA dependent RNA Polymerase (DdRp) mRNA (capped CM_DdRp mRNA) having a structure capable of intracellular translation and comprising chemically modified nucleotides (CM); and

상기 DdRp에 의해 전사되는 관심 mRNA(mRNAi)를 코딩하는 DNAi 발현 카세트;를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템을 제공한다. It provides a self-transcribed RNA/DNA system comprising a; a DNAi expression cassette encoding the mRNA of interest (mRNAi) transcribed by the DdRp, and operatively linked thereto.

상기 표적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나로, As another aspect of the present invention for achieving the above target,

상기 RNA/DNA 시스템은 추가적으로 상기 DdRp mRNA의 자가전사를 위해서 DdRp가 결합할 수 있는 프로모터와 DdRp를 코딩하는 DNA를 포함하는 auto_DdRp 발현 카세트;를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 RNA/DNA 시스템을 제공한다. The RNA / DNA system additionally comprises an auto_DdRp expression cassette comprising a promoter capable of binding to DdRp for self-transcription of the DdRp mRNA and DNA encoding DdRp; It provides an RNA/DNA system that does this.

상기 표적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 하나로, As another aspect of the present invention for achieving the above target,

캡된 CM_DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트; 및 DdRp RNA expression cassette comprising capped CM_DdRp mRNA; and

DdRp mRNA의 자가전사를 위해서 DdRp가 결합할 수 있는 프로모터와 DdRp를 코딩하는 DNA를 포함하는 auto_DdRp 및 상기 DdRp에 의해 전사되는 mRNAi를 코딩하는 DNAi를 포함하는 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트;를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템을 제공한다. 여기서,For self-transcription of DdRp mRNA, auto_DdRp containing a promoter capable of binding to DdRp and DNA encoding DdRp, and auto_(DdRp + DNAi) expression cassette containing DNAi encoding mRNAi transcribed by the DdRp; and provides a self-transcribed RNA/DNA system characterized in that they are operatively linked. here,

상기 캡된 CM_DdRp mRNA, auto_DdRp 발현 카세트, DNAi 발현 카세트 또는 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트는 염기서열 변형(SM)을 적어도 하나를 포함할 수 있다.The capped CM_DdRp mRNA, auto_DdRp expression cassette, DNAi expression cassette, or auto_(DdRp+DNAi) expression cassette may include at least one nucleotide sequence modification (SM).

본 발명의 목적을 발성하기 위해서, <표 1>의 DdRp에서 한 개의 서브유닛으로 구성되고 효소 활성에 다른 보조요소가 필요없는 박테리오파지 T7, T3 및 SP6에 의해 코딩된 DdRp를 선정하였다. In order to utter the object of the present invention, the DdRp encoded by the bacteriophages T7, T3 and SP6 that is composed of one subunit and does not require other auxiliary elements for enzymatic activity in DdRp of <Table 1> was selected.

본 발명의 auto_DdRp 발현 카세트의 DdRp는 DdRp 그 자가, 또는 RNA 트리포스파타제(RNA triphosphatase)의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제(guanylyltransferase)의 촉매 도메인, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제(N7-guanine methyltransferase) 및 DdRp(DNA-dependant RNA polymerase)의 촉매 도메인을 포함하는 키메라 효소일 수 있으며, 진핵세포 번역 장치에 의해 고도로 해독 가능한 5'말단 m7GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 합성하여 제공하는 방법을 제공할 수도 있다. DdRp of the auto_DdRp expression cassette of the present invention is DdRp itself, or a catalytic domain of RNA triphosphatase, a catalytic domain of guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase, and It may be a chimeric enzyme comprising a catalytic domain of DNA-dependent RNA polymerase (DdRp), and a method for synthesizing and providing an RNA molecule having a 5'-terminal m7GpppN cap highly translatable by a eukaryotic translation apparatus may be provided.

본 발명에서 T7 RNA 폴리머라제(polymerase)는 박테리오파지 T7 유래의 약 20 염기쌍으로 구성된 파지 고유의 프로모터 배열을 인식하는 RNA 중합효소로, 5'말단에서 3'말단 방향으로 DNA로부터 RNA의 합성을 촉매하는 효소이다. 구체적으로, 다양한 세포 내 보조인자(cofactor)들을 필요로 하는 진핵생물의 RNA 폴리머라제와는 다르게, T7 RNA 폴리머라제는 추가적인 세포 내 보조인자가 없이도 전사를 일으킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 진핵생물의 세포 내에는 T7 프로모터에 특이성을 가지는 다른 RNA 폴리머라제가 존재하지 않기 때문에 T7 프로모터/T7 RNA 폴리머라제를 이용하는 전사 시스템은 세포 내 다른 전사시스템의 간섭을 받지도 않을 뿐만 아니라, 다른 전사 시스템에 간섭을 일으키지도 않는다. 반면, T7 프로모터와 동일한 RNA 폴리머라제 III 타입에 속하는 다른 프로모터들, 예를 들면 U1 프로모터 혹은 H1 프로모터들은 세포 내에 이미 존재하고 있기 때문에 T7 프로모터가 갖는 이러한 간섭을 일으키지 않는 특성을 가지지 못하며, 본 발명 전사 시스템상 전사를 제어하기에 적당하지 못하다. 보다 구체적으로, 본 발명의 T7 RNA 폴리머라제 mRNA 단편은 서열번호 1의 염기서열로 구성되는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, T7 RNA polymerase (polymerase) is an RNA polymerase that recognizes a phage-specific promoter sequence consisting of about 20 base pairs derived from bacteriophage T7, and catalyzes the synthesis of RNA from DNA in the 5' to 3' end direction. is an enzyme Specifically, unlike eukaryotic RNA polymerase, which requires various intracellular cofactors, T7 RNA polymerase has the advantage of being able to induce transcription without additional intracellular cofactors. In addition, since there is no other RNA polymerase specific for the T7 promoter in the cell of eukaryotes, the transcription system using the T7 promoter/T7 RNA polymerase does not receive interference from other transcription systems in the cell as well as other transcription systems. It does not interfere with the system. On the other hand, other promoters belonging to the same RNA polymerase III type as the T7 promoter, for example, the U1 promoter or the H1 promoter, do not have the property of not causing such interference of the T7 promoter because they already exist in the cell, and the transcription of the present invention The system is not suitable for controlling transcription. More specifically, the T7 RNA polymerase mRNA fragment of the present invention may be composed of the nucleotide sequence of SEQ ID NO: 1, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 T7 RNA 폴리머라제 mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트는 5'cap 구조를 추가로 포함하는 것일 수 있다. 상기 5'cap 구조는 대부분의 진핵세포와 바이러스의 mRNA의 5'말단에 존재하는 7-메틸구아노신(7-methylguanosine)을 의미하는 것으로, mRNA가 라이보핵산분해효소(ribonuclease, RNase)에 의해 분해되는 것을 막아주며, 세포질에서는 번역개시인자와 결합하여 리보솜 결합 위치로 작용할 수 있다. 일반적으로 세포질 내 전사체(cytoplasmic transcript)는 핵 전사체(nuclear transcript)가 필수적으로 가지는 5'cap 구조가 없기 때문에 리보솜에 의한 번역 효율이 떨어진다는 문제점을 가진다. 이에, 본 발명은 5'cap 구조를 갖는 T7 RNA 폴리머라제 mRNA 단편을 사용하여 세포내 안정성 및 세포질 내 번역 효율을 높일뿐 만 아니라, 기존에 핵-의존적 mRNA 발현을 위해 사용된 발현 카세트 DNA의 낮은 핵막 투과의 한계점을 극복하여, 세포질 내에 효과적으로 초기 T7 RNA 폴리머라제를 제공할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the DdRp RNA expression cassette containing the T7 RNA polymerase mRNA of the present invention may further include a 5'cap structure. The 5'cap structure refers to 7-methylguanosine present at the 5' end of mRNA of most eukaryotic cells and viruses, and mRNA is produced by ribonuclease (RNase). It prevents degradation, and in the cytoplasm, it can bind to a translation initiator and act as a ribosome binding site. In general, the cytoplasmic transcript has a problem in that the translation efficiency by the ribosome is lowered because there is no 5'cap structure essential to the nuclear transcript. Accordingly, the present invention uses a T7 RNA polymerase mRNA fragment having a 5'cap structure to not only increase intracellular stability and intracytoplasmic translation efficiency, but also lower the expression cassette DNA previously used for nuclear-dependent mRNA expression. It is characterized in that it can effectively provide early T7 RNA polymerase in the cytoplasm by overcoming the limitation of nuclear membrane permeation.

본 발명에서는, 5′-cap 구조 및 CM를 포함하는 T7 RNA 폴리머라제 mRNA 을 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트를 합성하기 위해, 먼저 T7 프로모터-T7 폴리머라제 서열을 갖는 dsDNA 단편을 화학합성법에 의하여 합성하고(Bioneer), 이러한 T7 프로모터-T7 폴리머라제 DNA 단편에 대하여 5′cap 구조를 갖고 CM를 포함하는 T7 폴리머라제 mRNA를 시험관 내에서 합성하였다. 상기 5′cap 구조 및 CM를 포함하는 T7 폴리머라제 mRNA는 생체내 안정성을 확보하여 오랜 동안 존재할 수 있다.In the present invention, in order to synthesize a DdRp RNA expression cassette containing a T7 RNA polymerase mRNA containing a 5′-cap structure and a CM, a dsDNA fragment having a T7 promoter-T7 polymerase sequence is first synthesized by chemical synthesis. (Bioneer), T7 polymerase mRNA having a 5'cap structure and CM-containing T7 promoter-T7 polymerase DNA fragment was synthesized in vitro. T7 polymerase mRNA including the 5'cap structure and CM can exist for a long time by securing in vivo stability.

본 발명의 DdRp에 의해 전사되는 RNA를 코딩하는 DdRp RNA 발현 카세트는 T7프로모터, RNA를 코딩하는 DNA, 폴리 아데닌 꼬리(poly A tail) 및 T7 종결서열,을 포함하며, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성된 것일 수 있다.The DdRp RNA expression cassette encoding the RNA transcribed by DdRp of the present invention comprises a T7 promoter, a DNA encoding the RNA, a poly adenine tail (poly A tail) and a T7 termination sequence, and these are operably linked it could be

본 발명에서 상기 T7 RNA 폴리머라제 mRNA를 포함하는 RNA 발현 카세트의 산물에 의해 상기 T7 프로모터가 있는 T7 RNA 폴리머라제 mRNA를 코딩하는 auto_DdRp DNA 발현 카세트 또는 T7 프로모터가 있는 DNAi 발현 카세트도 전사되어 증폭되는 것으로, 특정 RNA의 발현에 제한없이 포함될 수 있다. 본 발명에 있어서, T7 RNA 폴리머라제는 T7 프로모터에 대한 특이성이 매우 높으며, T7 프로모터 하류의 DNA만을 전사할 수 있다. In the present invention, by the product of the RNA expression cassette containing the T7 RNA polymerase mRNA, the auto_DdRp DNA expression cassette encoding the T7 RNA polymerase mRNA having the T7 promoter or the DNAi expression cassette having the T7 promoter are also transcribed and amplified. , may be included without limitation in the expression of a specific RNA. In the present invention, T7 RNA polymerase has very high specificity for the T7 promoter, and can transcribe only DNA downstream of the T7 promoter.

따라서, 본 발명에서 T7 RNA 폴리머라제를 사용함으로써 세포 내에 다른 프로모터와 반응하지 않고 오직 T7 프로모터를 갖는 mRNA를 코딩하는 DNA에 결합 및 전사를 수행하게 되고, 높은 효율로 RNA를 전사하여 증폭할 수 있다.Therefore, by using the T7 RNA polymerase in the present invention, it does not react with other promoters in the cell and binds and transcribes the DNA encoding the mRNA having only the T7 promoter, and RNA can be transcribed and amplified with high efficiency. .

기존 발현 카세트, plasmid 또는 바이러스 시스템은 핵 의존성으로 핵에 있는 도구를 사용하여 전사를 하여 기존 발현 카세트는 핵까지 이동해야 한다. 그런데, 세포막을 통해 도입된 발현 카세트의 1% 미만이 핵으로 이동하는 단점이 있다. Existing expression cassettes, plasmids, or viral systems are nuclear-dependent, requiring transcription using a tool located in the nucleus, so that the existing expression cassette must be transported to the nucleus. However, there is a disadvantage in that less than 1% of the expression cassette introduced through the cell membrane moves to the nucleus.

본 발명의 발현 자가전사 RNA/DNA 시스템은 <도 3>에서 제시하는 내용처럼 세포질에서 전사 도구를 구성하여 사용함으로써 핵으로 이동 효율의 단점을 극복하고자한다. The expression self-transcription RNA/DNA system of the present invention seeks to overcome the disadvantage of efficiency of transfer to the nucleus by constructing and using a transcription tool in the cytoplasm as shown in <Fig. 3>.

<도 3>에서 제시하는 내용처럼, 구체적으로, 상기 DdRp RNA 발현 카세트가 세포질 내에서 리보솜에 의해 번역되어 DdRp를 생성하고, 생성된 DdRp는 상기 auto_DdRp 발현 카세트에 존재하는 프로모터를 인식하여 DdRp의 전사를 수행한다. 이후 생성된 DdRp mRNA는 세포질 내에서 다시 리보솜에 의해 번역되어 DdRp를 생성하는 것을 반복함으로써, DdRp의 자가전사가 이루어진다. 따라서, 본 발명의 조성물에 의한 DdRp 발현 루프에 의해 자가전사된 DdRp를 세포질 내에서 장기간 고농도로 유지시킬 수 있음을 특징으로 하며, 또한, 합성되는 DdRp에 의해 세포질 내에서 DNAi 발현 카세트로부터 mRNAi는 장기간 지속적으로 발현되고 관심 단백질 발현도 증가하는 것을 특징으로 한다.As shown in <Figure 3>, specifically, the DdRp RNA expression cassette is translated by ribosomes in the cytoplasm to generate DdRp, and the generated DdRp recognizes the promoter present in the auto_DdRp expression cassette and transcription of DdRp carry out After that, the generated DdRp mRNA is translated by ribosomes in the cytoplasm again to repeat the production of DdRp, whereby DdRp self-transcription is made. Accordingly, the composition of the present invention is characterized in that the DdRp self-transcribed by the DdRp expression loop can be maintained at a high concentration in the cytoplasm for a long period of time, and mRNAi from the DNAi expression cassette in the cytoplasm by the synthesized DdRp is released for a long period of time. It is characterized by continuous expression and increased expression of the protein of interest.

본 발명은 본 발명에 따른 DdRp RNA 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트, 또는 이들 모두를 코딩하는 핵산 서열을 포함하는 DNA를 제공한다.The present invention provides a DNA comprising a nucleic acid sequence encoding a DdRp RNA expression cassette and a DNAi expression cassette according to the present invention, or both.

여기서, 상기 DdRp RNA 발현 카세트는 RNA 가닥에 존재하며, DNAi 발현 카세트는 서로 다른 DNA 가닥에 존재하면서, 상기 DNAi 발현 카세트는 DdRp에 의한 트랜스(trans action)로 전사될 수 있다.Here, the DdRp RNA expression cassette is present in the RNA strand, and the DNAi expression cassette is present in different DNA strands, and the DNAi expression cassette may be transcribed in trans action by DdRp.

바람직하게, 상기 DdRp에 의해 전사될 수 있는 DNAi 발현 카세트는 관심 mRNA를 코딩하는 DNAi에서 선택되어진 1종 이상이다.Preferably, the DNAi expression cassette capable of being transcribed by the DdRp is at least one selected from DNAi encoding the mRNA of interest.

여기서, 상기 DNAi 발현 카세트에 상기 선택된 관심 mRNA에 관련된 DNA와 함께, 추가적으로 외부에서 인공적으로 합성된 선택된 특정 관심 mRNA를 코딩하는 DNA를 세포내로 주입될 수도 있다.Here, in addition to the DNA related to the selected mRNA of interest, the DNA encoding the selected specific mRNA of interest artificially synthesized from the outside may be injected into the DNAi expression cassette into the cell.

본 발명은 본 발명에 따른 DdRp RNA 발현 카세트, 그리고 DNAi 발현 카세트를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템에 추가적으로 상기 DdRp에 의해 전사되는 DdRp를 코딩하는 DNA 절편이 포함된 auto-DdRp 발현 카세트를 제공할 수 있다. auto-DdRp 발현 카세트는 DdRp RNA 발현 카세트로부터 합성된 최초의 DdRp에 의해 상기 DdRp가 결합하는 프로모터 하류에 있는 DdRp DNA 절편이 반복적인 자가전사를 하는 DdRp 발현 루프(loop)를 실행할 수 있다.The present invention provides a DdRp RNA expression cassette according to the present invention, and an auto-DdRp expression cassette comprising a DNA fragment encoding DdRp transcribed by the DdRp in addition to the self-transcribed RNA/DNA system comprising the DNAi expression cassette. can The auto-DdRp expression cassette is capable of executing a DdRp expression loop in which the DdRp DNA fragment downstream of the promoter to which the DdRp binds is repeatedly self-transcribed by the first DdRp synthesized from the DdRp RNA expression cassette.

본 발명은 본 발명에 따른 DdRp RNA 발현 카세트, auto-DdRp 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트, 또는 이들 모두를 코딩하는 핵산 서열을 포함하는 DNA를 제공한다.The present invention provides a DNA comprising a nucleic acid sequence encoding a DdRp RNA expression cassette, an auto-DdRp expression cassette and a DNAi expression cassette, or both, according to the present invention.

또한 auto-DdRp 발현 카세트에 포함되는 DdRp는 그 자체이거나 5'Cap 구조 형성을 촉매하는 기능을 보유한 DdRp 키메라효소일 수도 있다.In addition, the DdRp included in the auto-DdRp expression cassette may be itself or a DdRp chimeric enzyme having a function of catalyzing the formation of a 5'Cap structure.

하기에서 DdRp RNA 발현 카세트 및 DNAge 발현 카세트는 각각 별도 제작하여 공동 형질주입할 수 있으며, 이 때는 이를 auto_(DdRp+DNAge) 발현 카세트로 대신할 수도 있다.In the following, the DdRp RNA expression cassette and the DNAge expression cassette may be separately prepared and co-transfected, and in this case, the auto_(DdRp+DNAge) expression cassette may be used instead.

본 발명은 이하 단계를 포함하는 세포에서 자가전사 RNA/DNA 시스템에 의한 관심 mRNA와 단백질 합성을 위한 방법을 제공한다.The present invention provides a method for synthesizing an mRNA and a protein of interest in a cell by a self-transcribed RNA/DNA system, comprising the following steps.

(a) DdRp RNA 발현 카세트를 수득하는 단계,(a) obtaining a DdRp RNA expression cassette;

(b) DdRp에 의해 트랜스로 전사될 수 있는 DNAi 발현 카세트를 수득하는 단계, 및(b) obtaining a DNAi expression cassette capable of being trans-transcribed by DdRp, and

(c) DdRp RNA 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트를 세포 내에 함께 접종하는 단계를 포함하고,(c) co-inoculating the DdRp RNA expression cassette and the DNAi expression cassette into the cell;

여기서 DdRp RNA 발현 카세트는 DdRp의 번역을 유도하기 위한 5'캡을 포함하고, 추가적으로 auto_DdRp 발현 카세트를 수득하는 단계를 실시하고 및 단계 (c)에서 함께 접종할 수 있다.Here, the DdRp RNA expression cassette includes a 5' cap for inducing translation of DdRp, and additionally, the step of obtaining an auto_DdRp expression cassette may be performed and inoculated together in step (c).

상기 방법에서, DdRp RNA 발현 카세트 및/또는 DNAge 발현 카세트는 본 발명의 유전체 편집 RNA/DNA 시스템에 대해 상기 정의된 바와 같다.In the method, the DdRp RNA expression cassette and/or the DNAge expression cassette are as defined above for the genome editing RNA/DNA system of the present invention.

본 발명은 자가전사 RNA/DNA 시스템을 포함하는 세포를 제공한다. 세포는 본 발명에 따른 방법에 따라 접종된다. 세포는 본 발명의 방법에 의해 수득 가능하다. 세포는 유기체의 일부일 수도 있다.The present invention provides a cell comprising a self-transcribed RNA/DNA system. Cells are seeded according to the method according to the invention. Cells are obtainable by the method of the present invention. A cell may be part of an organism.

본 발명은 이하 단계를 포함하는 대상체에서 자가전사 RNA/DNA 시스템에 의한 관심 mRNA와 단백질 합성을 위한 방법을 제공한다.The present invention provides a method for synthesizing an mRNA and a protein of interest by a self-transcribed RNA/DNA system in a subject, comprising the following steps.

(a) DdRp RNA 발현 카세트를 수득하는 단계,(a) obtaining a DdRp RNA expression cassette;

(b) DdRp에 의해 트랜스로 전사될 수 있는 DNAi 발현 카세트를 수득하는 단계, 및(b) obtaining a DNAi expression cassette capable of being trans-transcribed by DdRp, and

(c) DdRp RNA 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트로 구성된 자가전사 RNA/DNA 시스템을 대상체에게 투여하는 단계를 포함하고,(c) administering to the subject a self-transcribed RNA/DNA system consisting of a DdRp RNA expression cassette and a DNAi expression cassette;

여기서 DdRp RNA 발현 카세트는 DdRp의 번역을 유도하기 위한 5'캡을 포함하고, 추가적으로 auto_DdRp 발현 카세트를 수득하는 단계를 실시하고 및 단계 (c)에서 함께 접종할 수 있다.Here, the DdRp RNA expression cassette includes a 5' cap for inducing translation of DdRp, and additionally, the step of obtaining an auto_DdRp expression cassette may be performed and inoculated together in step (c).

상기 방법에서, DdRp RNA 발현 카세트 및/또는 DNAi 발현 카세트는 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템에 대해 상기 정의된 바와 같다.In this method, the DdRp RNA expression cassette and/or the DNAi expression cassette are as defined above for the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention.

Ⅰ. DdRp RNA 발현 카세트I. DdRp RNA Expression Cassette

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템을 구성하는 DdRp RNA 발현 카세트는 DdRp의 발현을 증가시키기 위한 세포내 번역이 가능한 구조를 갖추고 CM_DdRp mRNA 또는 캡된 CM/SM_DdRp mRNA는:The DdRp RNA expression cassette constituting the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention has a structure capable of intracellular translation to increase the expression of DdRp, and CM_DdRp mRNA or capped CM/SM_DdRp mRNA is:

(1) 5'UTR;(1) 5'UTR;

(2) 상기 DdRp를 코딩하는 mRNA; 및(2) mRNA encoding said DdRp; and

(3) 3'UTR;를 포함한다.(3) 3'UTR;

상기 DdRp에 핵국지화신호(Nuclear localization signals, NLS)가 위치할 수도 있다. NLS가 없는 DdRp는 대부분 세포질에 남아있는 반면, NLS를 포함하는 단백질은 핵에 국한하여 분포한다. NLS가 없는 DdRp는 세포질 또는 NLS를 포함하는 하이브리드 DdRp는 핵에서 효소적으로 활성화되어 염색체 또는 플라스미드 DNA에 배치된 T7 프로모터에서 선택적으로 전사를 시작하고 특정 T7 종결서열에서 중지할 수 있다. Nuclear localization signals (NLS) may be located in the DdRp. DdRp without NLS mostly remains in the cytoplasm, whereas protein containing NLS is localized in the nucleus. DdRp without NLS can be cytoplasmic or hybrid DdRp with NLS can be enzymatically activated in the nucleus to selectively start transcription at the T7 promoter placed in chromosomal or plasmid DNA and stop at specific T7 terminator sequences.

세포 번역이 가능한 구조Structures that can be translated into cells

DdRp를 발현시키기 위한 CM_DdRp mRNA 또는 CM/SM_DdRp mRNA는 5'캡 또는 IRES를 포함하는 5'UTR를 포함할 수 있다. CM_DdRp mRNA or CM/SM_DdRp mRNA for expressing DdRp may comprise a 5'UTR comprising a 5'cap or IRES.

용어 "5'cap", "캡", "캡된" 및 ""5'cap 구조"는 일부 진핵세포의 1차 전사체, 예컨대 전구체 메신저 RNA의 5' 말단에서 발견되는 디뉴클레오타이드를 지칭하는 것으로 동의어로 사용된다. 5'cap은 5' 트리포스페이트 결합(또는 특정 캡 유사체의 경우 화학적 변형된 트리포스페이트 결합)에서 5'를 통해 mRNA 분자의 첫 번째 뉴클레오타이드에 (임의로 화학적 변형된) 구아노신이 결합된 구조이다. 용어는 종래의 cap 또는 cap 유사체를 지칭할 수 있다. The terms "5'cap", "cap", "capped" and ""5'cap structure" are synonymous to refer to a dinucleotide found at the 5' end of some eukaryotic primary transcripts, such as precursor messenger RNA. 5'cap is a structure in which (optionally chemically modified) guanosine is attached to the first nucleotide of an mRNA molecule via 5' in a 5' triphosphate bond (or a chemically modified triphosphate bond in the case of certain cap analogs) The term may refer to a conventional cap or cap analog.

예를 들어, RNA를 5'캡과 함께 제공하는 것은 상기 5'캡의 존재 하에 DNA 주형의 시험관내 전사에 의해 달성될 수 있으며, 여기서 상기 5'캡은 생성된 RNA 가닥에 공동-전사적으로 혼입되거나, RNA는 예를 들어 시험관내 전사에 의해 생성될 수 있으며, 5'cap은 캡핑효소, 예를 들어 종두증 바이러스의 캡핑효소를 사용하여 전사 후 RNA에 부착될 수 있다. 캡핑된 RNA에서, (캡핑된) RNA 분자의 제 1 염기의 3' 위치는 인산디에스터 결합을 통해 RNA 분자의 후속 염기("제 2 염기")의 5' 위치에서 연결된다. For example, providing RNA with a 5' cap can be accomplished by in vitro transcription of a DNA template in the presence of said 5' cap, wherein said 5' cap is co-transcriptionally incorporated into the resulting RNA strand. Alternatively, the RNA may be generated, for example, by in vitro transcription, and the 5'cap may be attached to the RNA after transcription using a capping enzyme, for example, a capping enzyme of a papillomavirus. In capped RNA, the 3' position of the first base of the (capped) RNA molecule is linked at the 5' position of the subsequent base ("second base") of the RNA molecule via a phosphate diester bond.

"종래의 5'캡"이란 용어는 자연성 발생적인 5'캡을 의미하고, 바람직하게는 7-메틸구아노신 캡을 의미한다. 7-메틸구아노신 캡에서, 캡의 구아노신은 화학적 변형된 구아노신이며, 여기서 변형은 7-위치에서의 메틸화로 이루어진다.The term "conventional 5' cap" means a naturally occurring 5' cap, preferably a 7-methylguanosine cap. In the 7-methylguanosine cap, the guanosine of the cap is a chemically modified guanosine, wherein the modification consists of methylation at the 7-position.

DdRp의 번역이 DdRp mRNA 상의 5'캡에 의해 유도된다. DdRp mRNA 상의 5'캡이 DdRp의 발현뿐만 아니라 시스템 전체의 성능에 매우 긍정적인 영향을 미친다. 트랜스로 코딩된 목적 RNA의 효율적인 생산을 달성할 수 있다. Translation of DdRp is driven by a 5' cap on DdRp mRNA. The 5' cap on DdRp mRNA has a very positive effect on the expression of DdRp as well as the overall performance of the system. Efficient production of trans-encoded target RNA can be achieved.

본 발명의 SM_DdRp mRNA는 내부 리보솜 진입 부위 (IRES) 요소를 포함하지 않는다. 일반적으로, 내부 리보솜 진입 부위, 약칭 IRES는 SM_DdRp mRNA 서열의 5' 말단과 다른 위치, 예컨대 SM_DdRp mRNA 서열의 중앙에서의 위치로부터의 메신저 RNA (mRNA)로부터의 번역 개시를 가능하게 하는 뉴클레오타이드 서열로 mRNA 서열의 중간에 위치한다. The SM_DdRp mRNA of the present invention does not contain an internal ribosome entry site (IRES) element. In general, the internal ribosome entry site, abbreviated IRES, is a nucleotide sequence that enables translation initiation from messenger RNA (mRNA) from a location other than the 5' end of the SM_DdRp mRNA sequence, such as in the center of the SM_DdRp mRNA sequence. located in the middle of the sequence.

본 발명에서 5'캡으로 IRES의 치환은 SM_DdRp mRNA 분자에 의해 코딩되는 폴리펩티드의 서열에 영향을 미치지 않는 RNA 분자의 특정 변형이다(비-폴리펩티드-서열 개질성 변형). 예를 들어, 진핵세포 메신저 RNA의 경우, 비-폴리펩티드-서열 개질성 변형은 특정 비번역된 영역의 선택, 인트론의 도입, 예를 들어 토끼 베타-글로빈 인트론 II 서열), 또는 코딩 서열의 침묵 변형, 예를 들어 코딩된 폴리펩티드 서열의 변형없이(침묵 변형) 대상세포 또는 대상 유기체에서 우선 코돈 사용법에 적응하는 것에 의한 것을 포함한다. Substitution of the IRES with the 5' cap in the present invention is a specific modification of the RNA molecule that does not affect the sequence of the polypeptide encoded by the SM_DdRp mRNA molecule (non-polypeptide-sequence modifying modification). For example, in the case of eukaryotic messenger RNA, non-polypeptide-sequence modifying modifications include selection of specific untranslated regions, introduction of introns (eg, rabbit beta-globin intron II sequence), or silent modifications of the coding sequence. , eg, by adaptation to preferential codon usage in a subject cell or subject organism without alteration (silent modification) of the encoded polypeptide sequence.

본 발명에 따른 에 의해 코딩되는 표적 단백질의 생산은 캡이 SM_DdRp mRNA 상에 존재할 때 효율적이다.Production of the target protein encoded by according to the present invention is efficient when the cap is present on the SM_DdRp mRNA.

진핵세포 mRNA에서 5'캡의 존재는 그 중에서도 특히 mRNA의 핵내 방출 조절과 가공, 특히 5′ 근위부 인트론 절제의 촉진에서 중요한 역할을 하는 것으로 여겨진다. 본 발명의 DdRp mRNA는 전형적으로 핵으로부터 배출되거나 가공될 필요가 없다. 그럼에도 불구하고, DdRp mRNA 상에 5'캡이 존재하는 것이 유리하다.The presence of a 5' cap in eukaryotic mRNA is thought to play an important role, inter alia, in regulating the intranuclear release of mRNA and facilitating processing, particularly 5' proximal intron excision. The DdRp mRNA of the present invention typically does not need to be exported or processed from the nucleus. Nevertheless, the presence of a 5' cap on the DdRp mRNA is advantageous.

진핵세포 mRNA의 경우, 5'캡은 또한 일반적으로 mRNA의 효율적인 번역에 관여한다고 일반적으로 기술되어 있다: 일반적으로 진핵세포에서 번역은 IRES가 없는 한 메신저 RNA (mRNA) 분자의 5' 말단에서만 개시된다. For eukaryotic mRNA, it is generally described that the 5' cap is also usually involved in efficient translation of the mRNA: in general, in eukaryotic cells, translation is initiated only at the 5' end of the messenger RNA (mRNA) molecule unless there is an IRES. .

진핵세포는 핵 내 전사 중에 5'캡을 갖는 RNA를 제공할 수 있다. 새로 합성된 mRNA는 통상적으로 전사체가 20 ~ 30개의 뉴클레오타이드의 길이에 도달할 때 5'캡 구조로 변형된다. 먼저, 5'말단 뉴클레오타이드 pppN(ppp는 트리포스페이트를 나타내고, N은 임의의 뉴클레오사이드를 나타냄)은 RNA 5'트리포스파타아제 및 구아닐릴 전이효소 활성을 갖는 캡핑효소에 의해 세포에서 5' GpppN으로 전환된다. 이어서, GpppN은 (구아닌-7)-메틸 전이효소 활성을 갖는 제2 효소에 의해 세포에서 메틸화되어 모노-메틸화된 m7GpppN 캡을 형성할 수 있다.Eukaryotic cells can present RNA with a 5' cap during intranuclear transcription. Newly synthesized mRNA is usually transformed into a 5' cap structure when the transcript reaches a length of 20 to 30 nucleotides. First, the 5'-terminal nucleotide pppN (ppp represents triphosphate, N represents any nucleoside) is 5' in the cell by a capping enzyme having RNA 5' triphosphatase and guanylyltransferase activity. converted to GpppN. GpppN can then be methylated in the cell by a second enzyme with (guanine-7)-methyltransferase activity to form a mono-methylated m7GpppN cap.

본 발명에서 사용된 5'캡은 자연성 5'캡이다.The 5' cap used in the present invention is a natural 5' cap.

본 발명에서, 자연성 5'캡 디뉴클레오타이드는 전형적으로 비-메틸화 캡 디뉴클레오타이드 (G(5')ppp(5')N; GpppN이라고도 함) 및 메틸화된 캡 디뉴클레오타이드 ((m7G(5')ppp(5')N; m7GpppN이라고도 함)로 이루어진 군으로부터 선택된다. In the present invention, natural 5' cap dinucleotides are typically non-methylated cap dinucleotides (G(5')ppp(5')N; also referred to as GpppN) and methylated cap dinucleotides ((m7G(5')ppp) (5')N; also called m7GpppN).

본 발명의 DdRp mRNA는 대상세포의 캡핑 장치에 의존하지 않는다. 대상세포 내로 형질주입되는 경우, 본 발명의 DdRp mRNA는 전형적으로 세포 핵, 즉 전형적인 진핵세포에서 캡핑이 일어나는 부위에 국한되지 않는 것으로 여겨진다.The DdRp mRNA of the present invention does not depend on the capping device of the target cell. When transfected into a subject cell, it is believed that the DdRp mRNA of the present invention is typically not limited to the cell nucleus, ie, the site where capping occurs in a typical eukaryotic cell.

종래 기술 에서 IRES와 유사하게, DdRp mRNA 상의 5'캡은 DdRp의 번역 개시를 유발하는데 유용하다. 진핵세포 번역 개시 인자 elF4E는 캡핑된 mRNA를 리보솜과 결합시키는 데 관여하는 것으로 생각될 수 있다. 5'캡의 존재가 성능을 상당히 증가시킨다. 따라서, 본 발명의 DdRp mRNA는 5'캡을 포함한다.Similar to the IRES in the prior art, the 5' cap on DdRp mRNA is useful for triggering translation initiation of DdRp. The eukaryotic translation initiation factor elF4E may be thought to be involved in the binding of capped mRNAs to ribosomes. The presence of the 5' cap significantly increases performance. Accordingly, the DdRp mRNA of the present invention includes a 5' cap.

5'캡의 존재는 또한 본 발명의 트랜스-복제 시스템에서 예기치 않은 상승적인 효과를 제공한다. 캡핑된 DdRp mRNA가 RNA에 대해 트랜스로 제공될 때 캡핑된 DdRp mRNA가 목적 단백질의 생산을 유발하는 것이 보다 효율적이다. 따라서, 트랜스로 5'캡 및 복제의 상승 효과, 즉 시스로 복제하는 것보다 우수한 효과가 있다.The presence of the 5' cap also provides an unexpected synergistic effect in the trans-replication system of the present invention. When the capped DdRp mRNA is provided in trans to RNA, it is more efficient for the capped DdRp mRNA to trigger the production of the protein of interest. Therefore, there is a synergistic effect of 5' cap and replication in trans, that is, an effect superior to replication in cis.

본 발명의 캡핑된 RNA는 시험관내에서 제조될 수 있으므로 대상세포의 캡핑 장치에 의존하지 않는다. 시험관내에서 캡핑된 RNA를 형성하는데 가장 빈번하게 사용되는 방법은 모든 4개의 리보뉴클레오사이드 트리포스페이트 및 캡 디뉴클레오타이드 예컨대 m7G(5')ppp(5')G (m7GpppG라고도 함)의 존재 하에 박테리아 또는 박테리오파지 RNA 중합효소로 DNA 주형을 전사하는 것이다. Since the capped RNA of the present invention can be prepared in vitro, it does not depend on the capping device of the target cell. The most frequently used method for forming capped RNAs in vitro is bacteria in the presence of all four ribonucleoside triphosphates and cap dinucleotides such as m7G(5')ppp(5')G (also called m7GpppG). Or to transcribe the DNA template with bacteriophage RNA polymerase.

RNA 중합효소는 다음 주형 뉴클레오사이드 트리포스페이트 (pppN)의 α-포스페이트에서 m7GpppG의 구아노신 부분의 3'OH에 의한 친핵성 공격으로 전사를 개시하여 중간체 m7GpppGpN (여기서 N은 RNA 분자의 제2 염기이다)를 형성한다. 경쟁하는 GTP-개시된 생성물 pppGpN의 형성은 시험관내 전사 동안 캡 대 GTP의 몰비가 5 ~ 10으로 설정함으로써 억제된다.RNA polymerase then initiates transcription with a nucleophilic attack by the 3'OH of the guanosine moiety of m7GpppG in the α-phosphate of the template nucleoside triphosphate (pppN) to the intermediate m7GpppGpN (where N is the second base of the RNA molecule) is) is formed. Formation of the competing GTP-initiated product pppGpN is inhibited by setting the molar ratio of cap to GTP to 5-10 during in vitro transcription.

5'캡은 5'캡 유사체이다. RNA가 시험관내 전사에 의해 수득되는 경우, 예를 들어 시험관내 전사된 RNA(IVT-RNA)인 경우에 특히 적합하다. 캡 유사체는 초기에 시험관내 전사에 의해 RNA 전사체의 대규모 합성을 용이하게 하기 위해 기술하였다.A 5' cap is a 5' cap analog. It is particularly suitable when the RNA is obtained by in vitro transcription, for example in vitro transcribed RNA (IVT-RNA). Cap analogs were initially described to facilitate large-scale synthesis of RNA transcripts by in vitro transcription.

이전에 기재된 조작된 복제 시스템과 대조적으로, 본 발명의 DdRp mRNA는 바람직하게는 캡 유사체를 포함한다. 따라서, 본 발명의 시스템의 DdRp의 번역은 바람직하게는 캡 유사체에 의해 유도된다. In contrast to the engineered replication systems described previously, the DdRp mRNA of the present invention preferably comprises a cap analog. Therefore, the translation of DdRp in the system of the present invention is preferably induced by a cap analog.

이상적으로, 보다 높은 번역 효율 및/또는 생체내 분해에 대한 증가된 내성 및/또는 시험관내 분해에 대한 증가된 내성과 관련된 캡 유사체가 선택된다. 따라서, 본 발명은 임의의 변형을 함유하지 않고 천연 캡 [(m7G(5')ppp(5')G; m7GpppG라고도하며, 시판된 ScriptCap m7G 캡핑 시스템 (Epicentre Biotechnology사에 의해 첨가할 수 있음)]을 포함하는 발현 시스템을 제시하고 있다.Ideally, cap analogs associated with higher translational efficiency and/or increased resistance to degradation in vivo and/or increased resistance to degradation in vitro are selected. Thus, the present invention does not contain any modifications and provides a natural cap [(m7G(5')ppp(5')G; also called m7GpppG, commercially available ScriptCap m7G capping system (which may be added by Epicentre Biotechnology)]] It presents an expression system comprising a.

UTRUTR

Untranslated region(비번역 영역) 또는 "UTR"은 전사되지만 아미노산 서열로 번역되지 않는 영역에 관한 것이거나 또는 mRNA 분자와 같은 RNA 분자 내의 상응하는 영역에 관한 것이다. UTR은 오픈 리딩 프레임의 상류 및/또는 DdRp를 코딩하는 오픈 리딩 프레임의 하류에 존재할 수 있다.An untranslated region (untranslated region) or "UTR" relates to a region that is transcribed but not translated into an amino acid sequence or to the corresponding region in an RNA molecule, such as an mRNA molecule. The UTR may be upstream of the open reading frame and/or downstream of the open reading frame coding for DdRp.

구체적으로, 본 발명의 DdRp mRNA에서, "3'UTR"은 DdRp에 대한 코딩영역의 3'에 위치하는 영역에 관한 것이고, "5'UTR" 이는 DdRp에 대한 코딩영역의 5'에 위치하는 영역에 관한 것이다.Specifically, in the DdRp mRNA of the present invention, "3'UTR" relates to a region located 3' of the coding region for DdRp, and "5'UTR" refers to a region located 5' of the coding region for DdRp. is about

3'UTR은 존재하는 경우 단백질 코딩 영역의 종결 코돈의 하류에 유전자의 3'말단에 위치하지만, "3'UTR"은 바람직하게는 폴리(A) 꼬리를 포함하지 않는다. 따라서, 3'UTR은 폴리(A) 꼬리의 상류, 예를 들어 폴리(A) 꼬리에 직접 인접하여 있다(존재한다면).The 3'UTR, if present, is located at the 3'end of the gene, downstream of the stop codon of the protein coding region, but the "3'UTR" preferably does not include a poly(A) tail. Thus, the 3'UTR is upstream of the poly(A) tail, eg directly adjacent to the poly(A) tail (if present).

5'UTR은 존재하는 경우 단백질 코딩 영역의 시작코돈의 상류에 유전자의 5' 말단에 위치한다. 5'UTR은 5'캡의 하류, 예를 들어 5'캡 바로 옆에 있다(존재한다면).The 5'UTR, if present, is located at the 5' end of the gene upstream of the start codon of the protein coding region. The 5'UTR is downstream of the 5' cap, eg immediately next to the 5' cap (if present).

5' 및/또는 3'UTR은 오픈 리딩 프레임과 기능적으로 연결될 수 있어서, 이들 영역이 오픈 리딩 프레임과 관련되어 안정성 및/또는 상기 오픈 리딩 프레임을 포함하는 RNA의 번역 효율이 증가된다.The 5' and/or 3'UTR may be functionally linked with the open reading frame, such that these regions are associated with the open reading frame to increase stability and/or translation efficiency of RNA comprising the open reading frame.

UTR은 RNA의 운반을 이용한 효과적인 운반의 전제 조건인 RNA의 안정성 및 번역 효율에 관여한다. 특정 5' 및/또는 3' 비번역 영역(UTR)을 선택함으로써, 5'캡 및/또는 3' 폴리(A)-꼬리에 관한 구조적 변형 이외에, 둘 모두 개선될 수 있다. UTR is involved in RNA stability and translation efficiency, which are prerequisites for effective transport using RNA transport. By selecting specific 5' and/or 3' untranslated regions (UTRs), both can be improved, in addition to structural modifications regarding the 5' cap and/or 3' poly(A)-tail.

UTR 내의 서열 요소는 일반적으로 번역 효율 (주로 5'UTR) 및 RNA 안정성 (주로 3'UTR)에 영향을 미치는 것으로 이해된다. 핵산 서열의 번역 효율 및/또는 안정성을 증가시키기 위해 활성화한 5'UTR이 존재하는 것이 바람직하다. 독립적으로 또는 부가적으로, 핵산 서열의 번역 효율 및/또는 안정성을 증가시키기 위해 활성화한 3'UTR이 존재하는 것이 바람직하다.Sequence elements within the UTR are generally understood to affect translation efficiency (mainly 5'UTR) and RNA stability (mainly 3'UTR). It is preferred that an activated 5'UTR is present in order to increase the translation efficiency and/or stability of the nucleic acid sequence. Independently or additionally, it is preferred that an activated 3'UTR is present to increase the translation efficiency and/or stability of the nucleic acid sequence.

바람직하게는, DdRp mRNA는 DdRp가 유래된 에 대해 이종 또는 고유하지 않은 5'UTR 및/또는 3'UTR을 포함한다. 이것은 원하는 번역 효율 및 RNA 안정성에 따라 비번역 영역을 설계할 수 있게 한다.Preferably, the DdRp mRNA comprises a 5'UTR and/or a 3'UTR that is not heterologous or native to that from which the DdRp is derived. This allows the design of untranslated regions according to the desired translation efficiency and RNA stability.

본 발명의 3'UTR은 엑소리보뉴클레아제의 장벽으로 작용하거나 RNA 안정성을 증가시키는 것으로 알려진 단백질(예컨대 RNA-결합 단백질)과 상호작용하는 스템-루프 구조를 제공하기 위해 폴딩할 수 있는 하나 이상의 역반복을 포함할 수 있다.The 3'UTRs of the present invention have one or more foldables to provide a stem-loop structure that interacts with proteins (such as RNA-binding proteins) known to act as barriers for exoribonucleases or to increase RNA stability. Reverse iterations may be included.

인간 베타-글로빈 3'UTR, 특히 인간 베타-글로빈 3'UTR의 2개의 연속적인 동일한 사본은 높은 전사 안정성 및 번역 효율에 기여한다. Two consecutive identical copies of human beta-globin 3'UTR, in particular human beta-globin 3'UTR, contribute to high transcriptional stability and translational efficiency.

따라서, 본 발명의 DdRp mRNA는 인간 베타-글로빈 3'UTR의 2개의 연속적인 동일한 사본을 포함한다. 따라서, 그것은 5'→3' 방향으로 (a) 선택적으로 5'UTR; (b) DdRp를 코딩하는 오픈 리딩 프레임; (c) 3'UTR; 인간 베타-글로빈 3'UTR의 2개의 연속적인 동일한 사본, 이의 단편, 또는 인간 베타-글로빈 3'UTR의 변이체 또는 이의 단편을 포함하는 상기 3'UTR을 포함한다.Thus, the DdRp mRNA of the present invention comprises two consecutive identical copies of human beta-globin 3'UTR. Thus, in the 5'→3' direction (a) optionally 5'UTR; (b) an open reading frame encoding DdRp; (c) 3'UTR; 3'UTR comprising two consecutive identical copies of human beta-globin 3'UTR, a fragment thereof, or a variant or fragment thereof of human beta-globin 3'UTR.

본 발명의 DdRp mRNA는 의 번역 효율 및/또는 안정성을 증가시키기 위해 활성화하지만 인간 베타-글로빈 3'UTR, 이의 단편, 또는 인간 베타-글로빈 3'UTR의 변이체 또는 이의 단편이 아닌, 3'UTR을 포함한다.The DdRp mRNA of the present invention activates to increase the translation efficiency and/or stability of but not human beta-globin 3'UTR, a fragment thereof, or a variant of human beta-globin 3'UTR or a fragment thereof, 3'UTR include

본 발명의 DdRp mRNA는 번역 효율 및/또는 안정성을 증가시키기 위해 활성화한 5'UTR을 포함한다.The DdRp mRNA of the present invention contains an activated 5'UTR to increase translation efficiency and/or stability.

본 발명에 따른 UTR-함유 RNA는 예를 들어, 시험관내 전사에 의해 제조될 수 있다. 이들은 5'UTR 및/또는 3'UTR을 갖는 RNA의 전사를 허용하는 방식으로 본 발명의 핵산 분자(예컨대 DNA)의 발현을 유전적으로 변형시킴으로써 달성될 수 있다.The UTR-containing RNA according to the invention can be prepared, for example, by in vitro transcription. These can be achieved by genetically modifying the expression of a nucleic acid molecule (eg DNA) of the invention in a manner that allows transcription of RNA with 5'UTR and/or 3'UTR.

3'UTR은 일반적으로 mRNA의 단백질 코딩 영역(즉, 오픈 리딩 프레임) 및 폴리(A) 서열 사이에 위치한 mRNA의 일부이다. mRNA의 3'UTR은 아미노산 서열내로 번역되지 않는다. 3'UTR은 일반적으로 유전자 발현 과정 중 각각의 mRNA 내로 전사되는 유전자에 의해 코딩된다. 게놈 서열은 먼저 선택적인 인트론을 포함하는 미성숙 mRNA로 전사된다. 그 이후, 미성숙 mRNA는 성숙 과정을 거쳐 성숙 mRNA로 되도록 추가로 처리된다. 이러한 성숙 과정은 5'캡핑(capping), 추가적인 인트로을 절단하기 위한 미성숙 mRNA 스플라이싱(splicing) 및 미성숙 mRNA 3'말단의 아데닐산중합반응 및 추가적인 엔도-(endo-) 또는 엑소(exo)뉴클레아제 절단 등과 같은 3'말단의 변형을 포함한다. 본 발명에서, 3'UTR는 단백질 코딩 영역의 정지 코돈의 3'말단에, 바람직하게는 단백질 코딩 영역의 정지 코돈의 3' 말단 바로 옆에 위치한 성숙 mRNA의 서열에 상응하며, 폴리(A) 서열의 5'측면, 바람직하게는 폴리(A) 서열의 5'말단 바로 옆 뉴클레오타이드까지 이어진다. 본 발명에서, 유전자의 3'UTR, 예컨대 알파 또는 베타 글로빈의 3'UTR는 이러한 유전자로부터 유래된 성숙 mRNA의 3'UTR에 상응하는 서열, 즉, 유전자의 전사 및 미성숙 mRNA의 성숙에 의해 수득된 mRNA에 상응하는 서열이다. 용어 "유전자의 3'UTR"은 3'UTR의 DNA 서열 및 RNA 서열을 포함한다.A 3'UTR is a portion of an mRNA that is usually located between the protein coding region (ie, open reading frame) of the mRNA and the poly(A) sequence. The 3'UTR of the mRNA is not translated into the amino acid sequence. The 3'UTR is usually encoded by a gene that is transcribed into the respective mRNA during the gene expression process. The genomic sequence is first transcribed into immature mRNA containing selective introns. Thereafter, the immature mRNA is further processed to undergo a maturation process to become a mature mRNA. This maturation process includes 5' capping, splicing of immature mRNA to cut additional intro, and polymerization of adenylate at the 3' end of immature mRNA and additional endo- or exo nucleases. Modifications at the 3' end, such as cleavage, etc. are included. In the present invention, the 3'UTR corresponds to the sequence of a mature mRNA located at the 3' end of the stop codon of the protein coding region, preferably immediately adjacent to the 3' end of the stop codon of the protein coding region, and the poly(A) sequence It extends to the 5' side of the, preferably the nucleotide immediately adjacent to the 5' end of the poly(A) sequence. In the present invention, the 3'UTR of a gene, such as the 3'UTR of alpha or beta globin, is a sequence corresponding to the 3'UTR of a mature mRNA derived from this gene, i.e., obtained by transcription of the gene and maturation of immature mRNA. sequence corresponding to mRNA. The term "3'UTR of a gene" includes DNA sequences and RNA sequences of 3'UTRs.

5'UTR은 일반적으로 전령 RNA(mRNA)의 특정 부분(section)으로 이해된다. 이는 mRNA의 오픈 리딩 프레임의 5'에 위치한다. 일반적으로, 5'UTR은 전사 시작부(transcriptional start site)와 함께 시작하고 오픈 리딩 프레임의 시작 코돈의 하나의 뉴클레오타이드 전에 종료된다. 5'UTR은 조절 요소라고도 불리우는 유전자 발현을 조절하기 위한 요소를 포함할 수 있다. 이와 같은 조절 요소는 예를 들어, 리보솜 결합부 또는 5'말단 올리고피리미딘관(Oligopyrimidine Tract)일 수 있다. 5'UTR은 예를 들어, 5'캡(cap)의 첨가에 의해 전사 후 변형될 수 있다. 본 발명에서, 5'UTR은 5'캡(cap) 및 시작 코돈 사이에 위치한 성숙 mRNA의 서열에 상응한다. 바람직하게, 5'UTR은 5'캡(cap)의 3'에 위치한 뉴클레오타이드로부터, 바람직하게는 5'캡(cap)의 3' 바로 옆에 위치한 뉴클레오타이드로부터, 단백질 코딩 영역의 시작 코돈의 5'에 위치한 뉴클레오타이드까지, 바람직하게는 단백질 코딩 영역의 시작 코돈의 5' 바로 옆에 위치한 뉴클레오타이드까지 이어지는 서열에 상응한다. 성숙 mRNA의 5'캡(cap)의 3' 바로 옆에 위치한 뉴클레오타이드는 일반적으로 전사 시작부에 상응한다. A 5'UTR is generally understood as a specific section of messenger RNA (mRNA). It is located 5' of the open reading frame of the mRNA. Generally, the 5'UTR starts with a transcriptional start site and ends one nucleotide before the start codon of the open reading frame. The 5'UTR may include elements for regulating gene expression, also called regulatory elements. Such a regulatory element may be, for example, a ribosome binding site or a 5'-terminal oligopyrimidine tract. The 5'UTR can be modified post-transcriptionally, for example, by the addition of a 5' cap. In the present invention, the 5'UTR corresponds to the sequence of the mature mRNA located between the 5'cap and the start codon. Preferably, the 5'UTR is from the nucleotide located 3' of the 5' cap, preferably from the nucleotide located immediately 3' of the 5' cap, to 5' of the start codon of the protein coding region. to the nucleotide located, preferably to the nucleotide located immediately 5' of the start codon of the protein coding region. The nucleotide located immediately 3' of the 5' cap of the mature mRNA generally corresponds to the start of transcription.

5'UTR 서열이 5'UTR 서열을 정의하기 위해 사용되는 mRNA 서열과 같은 RNA 서열 또는 이와 같은 RNA 서열에 상응하는 DNA 서열일 수 있다. 유전자의 5'UTR은 이러한 유전자로부터 유래된 성숙 mRNA의 5'UTR에 상응하는 서열, 즉, 유전자의 전사 및 미성숙 mRNA의 성숙에 의해 수득된 mRNA에 상응하는 서열이다. 유전자의 5'UTR은 5'UTR의 DNA 서열 및 RNA 서열을 포함한다.The 5'UTR sequence may be an RNA sequence, such as an mRNA sequence used to define a 5'UTR sequence, or a DNA sequence corresponding to such an RNA sequence. The 5'UTR of a gene is a sequence corresponding to the 5'UTR of a mature mRNA derived from this gene, ie, a sequence corresponding to an mRNA obtained by transcription of the gene and maturation of an immature mRNA. The 5'UTR of a gene includes the DNA sequence and the RNA sequence of the 5'UTR.

5'말단 올리고피리미딘관(Oligopyrimidine Tract, TOP)은 일반적으로 핵산 분자의 5'말단 영역, 예컨대 특정 mRNA 분자의 5'말단 영역 또는 특정 유전자의 기능성 독립체 예를 들어, 전사영역의 5'말단 영역에 위치한 피리미딘 뉴클레오타이드의 스트레치(stretch)이다. 서열은 보통 전사 시작부에 상응하는 사이티딘과 함께 시작하고, 보통 약 3 ~ 30개의 피리미딘 뉴클레오타이드의 스트레치가 이어진다. 피리미딘 스트레치 그리하여 5' TOP는 TOP의 다운스트림에 위치한 제1 퓨린 뉴클레오타이드의 5'의 하나의 뉴클레오타이드로 종료된다. 5'말단 올리고피리미딘관을 함유하는 전령 RNA는 종종 TOP mRNA로서 언급된다. 따라서, 이와 같은 전령 RNA를 제공하는 유전자는 TOP 유전자로서 언급된다. TOP 서열은 예를 들어, 유전자 및 펩타이드 신장 인자를 코딩하는 mRNA 및 리보솜 단백질에서 발견된다.The 5' terminal oligopyrimidine tube (Oligopyrimidine Tract, TOP) is generally a 5' terminal region of a nucleic acid molecule, such as a 5' terminal region of a specific mRNA molecule or a functional entity of a specific gene, for example, the 5' end of a transcription region. A stretch of pyrimidine nucleotides located in the region. The sequence usually begins with a cytidine corresponding to the start of transcription, usually followed by a stretch of about 3 to 30 pyrimidine nucleotides. Pyrimidine Stretch The 5' TOP is thus terminated with one nucleotide 5' of the first purine nucleotide located downstream of the TOP. A messenger RNA containing a 5'-terminal oligopyrimidine tube is often referred to as TOP mRNA. Thus, a gene providing such messenger RNA is referred to as a TOP gene. TOP sequences are found, for example, in mRNA and ribosomal proteins encoding genes and peptide elongation factors.

본 발명에서, TOP 모티프(motif)는 상기 정의된 바와 같은 5'TOP에 상응하는 핵산 서열이다. 따라서, 본 발명에서, TOP 모티프는 바람직하게 3 ~ 30개 뉴클레오타이드 길이를 갖는 피리미딘 뉴클레오타이드 스트레치이다. 바람직하게, TOP-모티프는 적어도 3개 피리미딘 뉴클레오타이드, 바람직하게는 적어도 4개 피리미딘 뉴클레오타이드, 바람직하게는 적어도 5개 피리미딘 뉴클레오타이드, 더욱 바람직하게는 적어도 6개 뉴클레오타이드, 더욱 바람직하게는 적어도 7개 뉴클레오타이드, 가장 바람직하게는 적어도 8개 피리미딘 뉴클레오타이드로 이루어지고, 여기서 피리미딘 뉴클레오타이드의 스트레치는 바람직하게 사이토신 뉴클레오타이드와 함께 이의 5'말단에서 시작한다. TOP 유전자 및 TOP mRNA에서, TOP-모티프는 바람직하게 전사 시작부와 함께 이의 5'말단에서 시작하고 상기 유전자 또는 mRNA에 제 1 퓨린 잔기의 5'의 하나의 뉴클레오타이드로 종료된다. 본 발명의 의미에서 TOP 모티프는 바람직하게 5'UTR을 나타내는 서열의 5'말단에 위치하거나 5'UTR을 코딩하는 서열의 5'말단에 위치한다. 따라서, 바람직하게, 만약 이러한 스트레치가 각각의 서열의 5'말단, 예컨대 본 발명에 따른 SM_mRNAi, 본 발명에 따른 SM_mRNAi의 5'UTR 요소, 또는 본원에 설명된 바와 같은 TOP 유전자의 5'UTR로부터 유래된 핵산 서열에 위치한다면 3개 이상의 피리미딘 뉴클레오타이드의 스트레치는 본 발명의 의미에서 "TOP 모티프"로 불리운다. 다시 말해서, 5'UTR 또는 5'UTR 요소의 5'말단에 위치하지 않고, 5'UTR 또는 5'UTR 요소 내 어디든 위치한 3개 이상의 피리미딘 뉴클레오타이드의 스트레치는 바람직하게 "TOP 모티프"로서 언급되지 않는다.In the present invention, a TOP motif is a nucleic acid sequence corresponding to 5'TOP as defined above. Therefore, in the present invention, the TOP motif is preferably a stretch of pyrimidine nucleotides having a length of 3 to 30 nucleotides. Preferably, the TOP-motif is at least 3 pyrimidine nucleotides, preferably at least 4 pyrimidine nucleotides, preferably at least 5 pyrimidine nucleotides, more preferably at least 6 nucleotides, even more preferably at least 7 It consists of nucleotides, most preferably at least 8 pyrimidine nucleotides, wherein the stretch of pyrimidine nucleotides preferably starts at its 5' end with a cytosine nucleotide. In TOP genes and TOP mRNAs, the TOP-motif preferably starts at its 5' end with the start of transcription and ends with one nucleotide 5' of the first purine residue in said gene or mRNA. In the sense of the present invention, the TOP motif is preferably located at the 5' end of the sequence representing the 5'UTR or at the 5' end of the sequence encoding the 5'UTR. Thus, preferably, if this stretch is derived from the 5' end of the respective sequence, such as the 5'UTR element of the SM_mRNAi according to the invention, the 5'UTR element of the SM_mRNAi according to the invention, or the 5'UTR of the TOP gene as described herein. A stretch of three or more pyrimidine nucleotides is called a "TOP motif" in the sense of the present invention if it is located in a nucleic acid sequence. In other words, a stretch of 3 or more pyrimidine nucleotides that are not located at the 5' end of the 5'UTR or 5'UTR element and are located anywhere within the 5'UTR or 5'UTR element is preferably not referred to as a "TOP motif" .

TOP 유전자는 일반적으로 5' 말단 올리고피리미딘관의 존재를 특징으로 한다. 더욱이, 대부분의 TOP 유전자는 성장-연관 번역 조절을 특징으로 한다. 그러나, 조직 특이적 번역 조절을 갖는 TOP 유전자도 알려져 있다. TOP 유전자의 5'UTR은 TOP 유전자로부터 유래된 성숙 mRNA의 5'UTR의 서열에 상응하며, 5'캡(CAP)의 3'에 위치한 뉴클레오타이드로부터 시작 코돈의 5'에 위치한 뉴클레오타이드까지 이어진다. TOP 유전자의 5'UTR은 일반적으로 임의의 시작 코돈, 업스트림(upstream) AUGs(uAUGs) 또는 업스트림 오픈 리딩 프레임(uORFs)을 포함하지 않는다. 거기에서, 업스트림 AUGs 및 업스트림오픈 리딩 프레임은 일반적으로 번역되어야 할 오픈 리딩 프레임의 시작 코돈(AUG)의 5'에 나타나는 AUGs 및 오픈 리딩 프레임으로 이해된다. TOP 유전자의 5'UTR은 일반적으로 상대적으로 짧다. TOP 유전자의 5'UTR 길이는 20 뉴클레오타이드 ~ 500개 뉴클레오타이드까지 달라질 수 있으며, 일반적으로 약 200개 뉴클레오타이드 미만이고, 약 150개 뉴클레오타이드 미만이며, 약 100개 뉴클레오타이드 미만이다. 본 발명의 의미에서, TOP 유전자의 5'UTR 예시는 위치 5의 뉴클레오타이드로부터 시작 코돈(예를 들어, ATG)의 5' 바로 옆에 위치한 뉴클레오타이드까지 이어지는 핵산 서열이다. 특히 바람직한 TOP 유전자의 5'UTR의 절편은 5'TOP 모티프가 결여된 TOP 유전자의 5'UTR이다. 'TOP 유전자의 5'UTR'은 바람직하게 자연적으로 발생하는 TOP 유전자의 5'UTR을 나타낸다.TOP genes are generally characterized by the presence of a 5' terminal oligopyrimidine tube. Moreover, most TOP genes are characterized by growth-associated translational regulation. However, TOP genes with tissue-specific translational regulation are also known. The 5'UTR of the TOP gene corresponds to the sequence of the 5'UTR of the mature mRNA derived from the TOP gene, and extends from the nucleotide located 3' of the 5'cap (CAP) to the nucleotide located 5' of the start codon. The 5'UTR of a TOP gene generally does not contain any start codons, upstream AUGs (uAUGs) or upstream open reading frames (uORFs). Therein, upstream AUGs and upstream open reading frames are generally understood as AUGs and open reading frames that appear 5' of the start codon (AUG) of the open reading frame to be translated. The 5'UTR of TOP genes is generally relatively short. The 5'UTR length of a TOP gene can vary from 20 nucleotides to 500 nucleotides, and is generally less than about 200 nucleotides, less than about 150 nucleotides, and less than about 100 nucleotides. In the sense of the present invention, an example of a 5'UTR of a TOP gene is a nucleic acid sequence extending from the nucleotide at position 5 to the nucleotide located immediately 5' of the start codon (eg, ATG). A particularly preferred fragment of the 5'UTR of the TOP gene is the 5'UTR of the TOP gene lacking the 5'TOP motif. The '5'UTR of the TOP gene' preferably refers to the 5'UTR of the naturally occurring TOP gene.

폴리(A) 서열poly(A) sequence

본 발명의 DdRp mRNA 및 mDdRp RNA 발현 카세트는 3' 폴리(A) 서열을 포함한다.The DdRp mRNA and mDdRp RNA expression cassettes of the present invention comprise a 3' poly(A) sequence.

폴리(A) 서열은 본질적으로 적어도 20, 적어도 26, 적어도 40, 적어도 80, 적어도 100개이고, 500개 이하, 400개 이하, 300개 이하, 200개 이하, 특히 150개 이하의 A 뉴클레오타이드이고, 특히 약 120개의 A 뉴클레오타이드로 구성되거나 포함한다. The poly(A) sequence is essentially at least 20, at least 26, at least 40, at least 80, at least 100, no more than 500, no more than 400, no more than 300, no more than 200, in particular no more than 150 A nucleotides, in particular consists of or comprises about 120 A nucleotides.

폴리(A) 서열에서 뉴클레오타이드 수에 따라 전형적으로 적어도 50%, 적어도 75%의 폴리(A) 서열에서의 대부분의 뉴클레오타이드가 A 뉴클레오타이드이지만, 나머지 뉴클레오타이드는 A 뉴클레오타이드 이외의 뉴클레오타이드, 예컨대 U 뉴클레오타이드 (유리딜레이트), G 뉴클레오타이드 (구아닐레이트), C 뉴클레오타이드 (시티딜레이트)인 것을 허용한다. 폴리(A) 서열에서의 모든 뉴클레오타이드, 즉 폴리(A) 서열에서의 뉴클레오타이드의 수에 따라 100%가 A 뉴클레오타이드인 것을 의미한다. 용어 "A 뉴클레오타이드" 또는 "A"는 아데닐레이트를 지칭한다.Depending on the number of nucleotides in the poly(A) sequence, typically at least 50%, at least 75% of the majority of the nucleotides in the poly(A) sequence are A nucleotides, but the remaining nucleotides are nucleotides other than A nucleotides, such as U nucleotides (free delay). ), G nucleotides (guanylate), C nucleotides (cytidylates). All nucleotides in the poly(A) sequence, i.e. 100% according to the number of nucleotides in the poly(A) sequence, are A nucleotides. The term “A nucleotide” or “A” refers to adenylate.

본 발명은 코딩 가닥에 상보적인 가닥에서 반복된 dT 뉴클레오타이드 (데옥시티미딜레이트)를 포함하는 DNA 주형에 기반하여, RNA 전사 동안, 즉 시험관내 전사된 RNA의 제조 중에 부착되는 3' 폴리(A) 서열을 제공한다. 폴리(A) 서열을 코딩하는 DNA 서열(코딩 가닥)은 폴리(A) 카세트로 지칭된다.The present invention is based on a DNA template comprising repeated dT nucleotides (deoxythymidylate) in the strand complementary to the coding strand, a 3' poly(A) attached during RNA transcription, ie during the production of transcribed RNA in vitro. ) provides the sequence. The DNA sequence (coding strand) encoding the poly(A) sequence is referred to as the poly(A) cassette.

DNA의 코딩 가닥에 존재하는 3' 폴리(A) 카세트는 본질적으로 dA 뉴클레오타이드로 이루어지지만, 4개의 뉴클레오타이드(dA, dC, dG, dT)의 균등한 분포를 갖는 무작위 서열에 의해 중단된다. 이러한 무작위 서열은 길이가 5 ~ 50개, 바람직하게는 10 ~ 30개, 보다 바람직하게는 10 ~ 20개일 수 있다. The 3' poly(A) cassette present in the coding strand of DNA consists essentially of dA nucleotides, but is interrupted by a random sequence with an even distribution of 4 nucleotides (dA, dC, dG, dT). Such random sequences may be 5-50 in length, preferably 10-30, more preferably 10-20.

본질적으로 dA 뉴클레오타이드로 이루어지지만, 4개의 뉴클레오타이드(dA, dC, dG, dT)의 균등한 분포를 갖고 길이가 예를 들어 5 ~ 50개의 뉴클레오타이드인 무작위 서열에 의해 중단되는 폴리(A) 카세트는 DNA 수준에서 E.coli에서의 plasmid DNA의 일정한 증식을 나타내며, RNA 수준에서 RNA 안정성 및 번역 효율을 지지하는 것과 관련하여 유익한 특성과 여전히 연관되어 있다.A poly(A) cassette consisting essentially of dA nucleotides, but having an even distribution of 4 nucleotides (dA, dC, dG, dT) and interrupted by a random sequence of e.g. 5-50 nucleotides in length, is a DNA It exhibits constant proliferation of plasmid DNA in E. coli at the RNA level and is still associated with beneficial properties with respect to supporting RNA stability and translation efficiency at the RNA level.

결과적으로, 본원에 기술된 RNA 분자에 함유된 3' 폴리(A) 서열은 본질적으로 A 뉴클레오타이드로 구성되지만, 4개의 뉴클레오타이드(A, C, G, U)가 균등한 분포를 갖는 무작위 서열에 의해 중단된다. 이러한 무작위 서열은 길이가 5 ~ 50개, 10 ~ 30개, 10 ~ 20개일 수 있다.As a result, the 3' poly(A) sequence contained in the RNA molecules described herein consists essentially of A nucleotides, but by a random sequence with an even distribution of 4 nucleotides (A, C, G, U). is stopped Such random sequences may be 5-50, 10-30, 10-20 in length.

아데닐산중합반응(polyadenylation)은 일반적으로 RNA 분자, 예를 들어, 미성숙 mRNA와 같은 핵산 분자에 폴리(A) 서열이 첨가되는 것으로 이해된다. 아데닐산중합반응은 소위 아데닐산중합반응 신호에 의해 유도될 수 있다. 이 신호는 아데닐산중합반응될, RNA 분자와 같은 핵산 분자의 3'말단의 뉴클레오타이드의 스트레치(stretch) 내에 위치한다. 아데닐산중합반응 신호는 일반적으로 아데닌 및 우라실/티민 뉴클레오타이드로 이루어진 헥사머(hexamer), 헥사머 서열 AAUAAA 를 포함한다. 다른 서열, 헥사머 서열도 가능하다. 아데닐산중합반응은 프리-mRNA(미성숙-mRNA로도 불리우는)의 가공 중에 발생한다. RNA 성숙(프리-mRNA로부터 성숙 mRNA 까지)은 아데닐산중합반응의 단계를 포함한다.Polyadenylation is generally understood as the addition of a poly(A) sequence to a nucleic acid molecule such as an RNA molecule, eg, immature mRNA. The adenylic acid polymerization reaction can be induced by a so-called adenylic acid polymerization reaction signal. This signal is located within a stretch of nucleotides at the 3' end of a nucleic acid molecule, such as an RNA molecule, to be subjected to adenylic acid polymerization. The adenylic acid polymerization signal generally includes a hexamer consisting of adenine and uracil/thymine nucleotides, and the hexamer sequence AAUAAA. Other sequences, hexamer sequences, are possible. Adenylic acid polymerization occurs during processing of pre-mRNA (also called immature-mRNA). RNA maturation (from pre-mRNA to mature mRNA) involves the step of adenylate polymerization.

코돈 사용법Codon usage

일반적으로 유전 암호의 축퇴는 동일한 코딩 능력을 유지하면서 다른 코돈 (염기 삼중항)에 의해 RNA 서열에 존재하는 특정 코돈(아미노산을 코딩하는 염기 삼중항)을 대체할 수 있게 한다(코돈을 대체하는 것은 대체된 코돈과 동일한 아미노산을 코딩한다). In general, the degeneracy of the genetic code makes it possible to replace certain codons (base triplets encoding amino acids) present in RNA sequences by other codons (base triplets) while maintaining the same coding capacity (replacement of a codon is encodes the same amino acid as the codon replaced).

본 발명에서, RNA 분자에 포함된 오픈 리딩 프레임의 적어도 하나의 코돈은 오픈 리딩 프레임이 유래한 종에서 각각의 오픈 리딩 프레임의 각각의 코돈과 상이하다. 오픈 리딩 프레임의 코딩 서열은 "개조된" 것으로 언급된다.In the present invention, at least one codon of the open reading frame included in the RNA molecule is different from each codon of each open reading frame in the species from which the open reading frame is derived. A coding sequence in an open reading frame is said to be "altered".

예를 들어, 오픈 리딩 프레임의 코딩 서열이 변형되는 경우, 빈번하게 사용되는 코돈이 선택될 수 있다. 더욱 빈번하게 사용되는 희귀 코돈의 치환을 포함하여, 핵산 분자의 코딩 서열의 변형을 한다. For example, when the coding sequence of the open reading frame is modified, frequently used codons may be selected. Modifications in the coding sequence of nucleic acid molecules, including substitution of more frequently used rare codons.

코돈 사용의 빈도는 대상세포 또는 대상 유기체에 따라 다르기 때문에, 그러한 유형의 변형은 특정 대상세포 또는 대상 유기체에서의 발현에 핵산 서열을 맞추는 것이 적합하다. 일반적으로 말하면, 보다 빈번하게 사용되는 코돈은 전형적으로 대상세포 또는 대상 유기체에서 보다 효율적으로 번역되지만, 오픈 리딩 프레임의 모든 코돈의 변형이 항상 필요한 것은 아니다.Because the frequency of codon usage varies depending on the subject cell or subject organism, this type of modification is appropriate to tailor the nucleic acid sequence to expression in a particular subject cell or subject organism. Generally speaking, more frequently used codons are typically translated more efficiently in a subject cell or subject organism, but modification of all codons in the open reading frame is not always necessary.

예를 들어, 오픈 리딩 프레임의 코딩 서열이 변형되는 경우, G (구아닐레이트) 잔기 및 C (시티딜레이트) 잔기의 함량은 각 아미노산에 대해 가장 풍부한 GC-함량을 갖는 코돈을 선택함으로써 변형될 수 있다. GC가 풍부한 오픈 리딩 프레임을 가진 RNA 분자는 면역 활성을 감소시키고 RNA의 번역 및 반감기를 향상시킬 가능성이 있다고 보고되어 있다.For example, if the coding sequence of the open reading frame is modified, the content of G (guanylate) residues and C (cytdylate) residues can be modified by selecting the codon with the most abundant GC-content for each amino acid. can It has been reported that RNA molecules with GC-rich open reading frames have the potential to decrease immune activity and enhance translation and half-life of RNA.

본 발명에 따른 DdRp를 코딩하는 오픈 리딩 프레임은 각각 개조될 수 있다.Each of the open reading frames coding for DdRp according to the present invention can be adapted.

II. DNA 발현 카세트II. DNA expression cassette

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템은 mRNAi를 코딩하는 DNAi 발현 카세트 및 DdRp를 코딩하는 auto_DdRp 발현 카세트 또는 mRNAi 및 DdRp를 코딩하는 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트를 포함할 수 있다.The self-transcribed RNA/DNA system of the present invention may include a DNAi expression cassette encoding mRNAi and an auto_DdRp expression cassette encoding DdRp or an auto_(DdRp+DNAi) expression cassette encoding mRNAi and DdRp.

본 발명의 DdRp RNA 발현 카세트를 제조할 목적인 DdRp DNA 발현 카세트는The DdRp DNA expression cassette for the purpose of preparing the DdRp RNA expression cassette of the present invention is

(1) DdRp가 결합하는 프로모터; (1) a promoter to which DdRp binds;

(2) 5' UTR;(2) 5'UTRs;

(3) 상기 DdRp를 코딩하는 DNA 절편; 및(3) a DNA fragment encoding the DdRp; and

(4) 3' UTR;을 포함한다.(4) 3' UTR;

상기 DdRp RNA 발현 카세트를 제조할 목적인 DdRp DNA 발현 카세트를 auto_DdRp 발현 카세트로 사용할 수 있다.A DdRp DNA expression cassette for the purpose of preparing the DdRp RNA expression cassette may be used as an auto_DdRp expression cassette.

바람직하게, 본 발명의 DNAi 발현 카세트는Preferably, the DNAi expression cassette of the present invention comprises

(1) DdRp가 결합하는 프로모터; (1) a promoter to which DdRp binds;

(2) 5' UTR;(2) 5'UTRs;

(3) mRNAi이 코딩하는 DNA 절편; 및(3) a DNA fragment encoded by mRNAi; and

(4) 3' UTR;을 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성될 수 있다. (4) 3' UTRs; and may be configured to be operatively linked.

바람직하게, 본 발명의 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트는 Preferably, the auto_(DdRp+DNAi) expression cassette of the present invention is

(1) DdRp가 결합하는 프로모터; (1) a promoter to which DdRp binds;

(2) 5' UTR;(2) 5'UTRs;

(3) 상기 DdRp 및 mRNAi이 코딩하는 DNA 절편; 및(3) DNA fragments encoded by the DdRp and mRNAi; and

(4) 3'UTR;을 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되며,(4) 3'UTR; comprising, wherein they are operatively linked;

여기서, 상기 DdRp 및 mRNAi를 코딩하는 DNA는 각각의 상류 방향에 DdRp가 결합하는 프로모터가 있거나, 또는 상류 방향에 하나의 DdRp가 결합하는 프로모터가 있을 수 있다.Here, the DNA encoding DdRp and mRNAi may have a promoter to which DdRp binds in each upstream direction, or a promoter to which one DdRp binds in an upstream direction.

본 발명의 DdRp는 한 개의 서브유닛으로 구성된 DdRp를 선택하였다.For DdRp of the present invention, DdRp composed of one subunit was selected.

본 발명의 상기 DdRp는 핵-비의존적으로 세포질 내 T7 RNA 폴리머라제, T3 RNA 폴리머라제 및 SP6 RNA 폴리머라제를 포함하는 군에서 선택되어진 어느 하나의 발현을 증가시켜 표적 RNA를 장기간 지속적으로 발현시킬 수 있다.The DdRp of the present invention increases the expression of any one selected from the group comprising T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase and SP6 RNA polymerase in the cytoplasm in a nuclear-independent manner, thereby continuously expressing target RNA for a long time. there is.

본 발명에 있어서, T7 RNA 폴리머라제는 T7 프로모터에 대한 특이성이 매우 높으며, T7 프로모터 하류의 DNA만을 전사할 수 있다. 따라서, 본 발명에서 T7 RNA 폴리머라제를 사용함으로써 세포 내에 다른 프로모터와 반응하지 않고 오직 T7 프로모터를 갖는 DdRp RNA 발현 카세트 및 auto_DdRp 발현 카세트에 결합 및 전사를 수행하게 되고, 높은 효율로 T7 RNA 폴리머라제 자신을 자가전사하고 RNA를 전사하여 증폭할 수 있다.In the present invention, T7 RNA polymerase has very high specificity for the T7 promoter, and can transcribe only DNA downstream of the T7 promoter. Therefore, by using T7 RNA polymerase in the present invention, binding and transcription to the DdRp RNA expression cassette and auto_DdRp expression cassette having only the T7 promoter without reacting with other promoters in the cell are performed, and T7 RNA polymerase itself with high efficiency can be amplified by self-transcription and transcription of RNA.

상기 auto_DdRp 발현 카세트는 T7 RNA 폴리머라제 발현 루프(loop)의 반복에 의해 상기 T7 RNA 폴리머라제를 세포질 내에서 자가전사시키는 것을 특징으로 한다. The auto_DdRp expression cassette is characterized in that the T7 RNA polymerase is self-transcribed in the cytoplasm by repetition of the T7 RNA polymerase expression loop.

구체적으로, 상기 auto_DdRp 발현 카세트는 T7 프로모터, IRES(Internal ribosome entry site) 영역, T7 RNA 폴리머라제를 코딩하는 유전자, 폴리 아데닌 꼬리(poly A tail) 및 T7 종결서열(termination)을 포함하며, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성된 것일 수 있다. 상기 auto_DdRp 발현 카세트 내부에 포함된 IRES 영역은 viral IRES일 수 있으며, IRES-융합된 T7 폴리머라제 전사체를 생성함으로써 DdRp mRNA의 전사 안정성을 높일 뿐만 아니라, 세포질 내에서 T7 폴리머라제의 높은 발현효율을 유지할 수 있다.Specifically, the auto_DdRp expression cassette includes a T7 promoter, an internal ribosome entry site (IRES) region, a gene encoding T7 RNA polymerase, a poly A tail, and a T7 termination sequence, and they operate It may be configured in a possible connection. The IRES region included in the auto_DdRp expression cassette may be a viral IRES, and by generating an IRES-fused T7 polymerase transcript, not only increases the transcriptional stability of DdRp mRNA, but also increases the expression efficiency of T7 polymerase in the cytoplasm. can keep

상기 자가전사는 본 발명 조성물을 구성하는 DdRp RNA 발현 카세트에 의한 DdRp mRNA의 자가전사를 위한 auto_DdRp 발현 카세트에 의한 DdRp 발현 루프에 의해 수행될 수 있다. The self-transcription may be performed by the DdRp expression loop by the auto_DdRp expression cassette for self-transcription of DdRp mRNA by the DdRp RNA expression cassette constituting the composition of the present invention.

<도 3>에서 제시하는 내용처럼 구체적으로, 상기 DdRp RNA 발현 카세트가 세포질 내에서 리보솜에 의해 번역되어 DdRp를 생성하고, 생성된 DdRp는 상기 auto_DdRp 발현 카세트에 존재하는 프로모터를 인식하여 DdRp mRNA의 전사를 수행한다. 이후 생성된 DdRp mRNA는 세포질 내에서 다시 리보솜에 의해 번역되어 DdRp를 생성하는 것을 반복함으로써, DdRp mRNA의 자가전사가 이루어진다. 따라서, 본 발명의 조성물은 DdRp 발현 루프에 의해 자가전사된 DdRp mRNA를 세포질 내에서 장기간 고농도로 유지시킬 수 있음을 특징으로 한다.Specifically, as shown in <Fig. 3>, the DdRp RNA expression cassette is translated by ribosomes in the cytoplasm to generate DdRp, and the generated DdRp recognizes a promoter present in the auto_DdRp expression cassette and transcription of DdRp mRNA carry out After that, the generated DdRp mRNA is translated by ribosomes in the cytoplasm again to repeat the production of DdRp, whereby self-transcription of DdRp mRNA is made. Therefore, the composition of the present invention is characterized in that it can maintain the DdRp mRNA self-transcribed by the DdRp expression loop at a high concentration for a long time in the cytoplasm.

본 발명에서는, 상기 auto_DdRp 발현 카세트를 포함하는 DOPC 리포좀 전달체(auto_mRNAi@LS)를 처리한 세포에서 시간에 따른 T7 폴리머라제의 세포질 발현을 웨스턴 블랏으로 조사한 결과, T7 폴리머라제는 세포질 내에서 적어도 72시간 이상 고농도로 유지되는 것을 확인하였다.In the present invention, the cytoplasmic expression of T7 polymerase over time in cells treated with the DOPC liposome delivery system (auto_mRNAi@LS) containing the auto_DdRp expression cassette was examined by Western blot. It was confirmed that the above-mentioned high concentration was maintained.

<도 3>에서 제시하는 내용처럼 이에, 본 발명은 DdRp RNA 발현 카세트; 및 DdRp 자가전사를 위한 DdRp 을 코딩하는 DNA를 포함하는 auto_DdRp 발현 카세트에 의해 수행되는 DdRp 발현 루프를 통해 세포질 내에서 DdRp를 장기간 고농도로 유지하고, 이에 따라 mRNAi 또한 장기간 지속적으로 발현시키는 것을 특징으로 한다.As shown in <Figure 3>, the present invention provides a DdRp RNA expression cassette; And DdRp is maintained at a high concentration in the cytoplasm for a long period of time through a DdRp expression loop carried by an auto_DdRp expression cassette comprising a DNA encoding DdRp for DdRp self-transcription, and thus mRNAi is also continuously expressed for a long time. .

캡핑은 거의 모든 진핵세포 메신저 RNA의 5'말단에서 발견된 특수한 구조이다. 가장 단순한 캡 구조, cap0은 1차 RNA의 말단에 결합된 5'5' 트리포스페이트 말단의 감마 포스페이트에 의해 결합되는 N7에서 메틸화된 구아닌 뉴클레오사이드 부가의 결과이다(즉, m7GpppN, 여기서 N은 임의의 염기이고, p는 포스페이트를 나타내며, m은 메틸 그룹이다). cap0의 형성은 일련의 3가지 효소 반응을 수반한다. RNA 트리포스파타제(RTPase)는 디포스페이트에 대한 발생 프리-mRNA의 5' 트리포스페이트 말단의 감마 포스페이트 잔기를 제거하고, RNA 구아닐릴트랜스퍼라제(GTase)는 GMP를 GTP로부터 디포스페이트 발생 RNA 말단으로 전달하며, RNA N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제(N7-MTase)는 GpppN 캡에 구아닌의 질소 7상의 메틸 잔기를 부가한다.Capping is a special structure found at the 5' end of almost all eukaryotic messenger RNAs. The simplest cap structure, cap0, is the result of guanine nucleoside addition methylated at N7 bound by a gamma phosphate at the 5'5' triphosphate end bound to the end of the primary RNA (i.e., m 7 GpppN, where N is any base, p represents phosphate and m is a methyl group). The formation of cap0 involves a series of three enzymatic reactions. RNA triphosphatase (RTPase) removes the gamma phosphate residue at the 5' triphosphate terminus of the diphosphate-generating pre-mRNA, and RNA guanylyltransferase (GTase) transfers GMP from GTP to the diphosphate-generating RNA terminus. and RNA N7-guanine methyltransferase (N7-MTase) adds a methyl residue on nitrogen 7 of guanine to the GpppN cap.

보다 고급 진핵세포 및 일부 바이러스에서, 1차(즉, cap1 구조체; m7GpppNm2'-opN) 및 2차(즉, cap2 구제초; m7GpppNm2'-opNm2'-o) 전사된 뉴클레오티드의 리보스의 2'-하이드록실 그룹은 각각 cap1- 및 cap2-특이적 MTase로서 명명된 2개의 별개의 리보스-2'-O MTase에 의해 메틸화될 수 있다. In more advanced eukaryotes and some viruses, primary (ie, cap1 construct; m 7 GpppNm 2'-o pN) and secondary (ie, cap2 externa; m 7 GpppNm 2'-o pNm 2'-o ) transcription The 2'-hydroxyl group of the ribose of a given nucleotide can be methylated by two distinct ribose-2'-O MTases, termed cap1- and cap2-specific MTases, respectively.

그러나, 오로지 핵에 존재하는 세포 N7-MTase 활성과 대조적으로, cap1 리보스-2'-O MTase 활성은 헬라 세포의 세포질 및 핵 둘 다에서 검출된 반면, cap2 MTase 활성은 이들의 세포질에서 유일하게 발견되었다.However, in contrast to cellular N7-MTase activity, which is only present in the nucleus, cap1 ribose-2'-O MTase activity was detected both in the cytoplasm and nucleus of HeLa cells, whereas cap2 MTase activity was found only in their cytoplasm. became

5'말단 m7GpppN 캡의 형성은 프리-mRNA 프로세싱의 제1 단계이다. m7GpppN cap는 mRNA 안정성 및 핵으로부터 세포질로의 이의 수송에 중요한 역할을 담당한다.Formation of the 5'-end m 7 GpppN cap is the first step in pre-mRNA processing. The m 7 GpppN cap plays an important role in mRNA stability and its transport from the nucleus to the cytoplasm.

또한, 5'말단 m7GpppN 캡은 진핵세포 번역 개시 인자 4F(eIF4F) 복합체를 고정함으로써 단백질로의 mRNA의 번역에 중요하며, 상기 복합체는 작은 리보솜 서브유닛의 16S 부분의 mRNA로의 보충을 매개한다. 따라서, 5'말단 m7GpppN 캡은 시험관내 및 생체내 둘 다에서 mRNA의 번역을 현저히 향상시킨다. Furthermore, the 5'-terminal m 7 GpppN cap is important for the translation of mRNA into protein by anchoring the eukaryotic translation initiation factor 4F (eIF4F) complex, which mediates the recruitment of the 16S portion of the small ribosomal subunit into mRNA. . Thus, the 5'-terminal m 7 GpppN cap significantly enhances the translation of mRNA both in vitro and in vivo.

본 발명의 auto_DdRp 발현 카세트의 DdRp는 DdRp 그 자가, 또는 RNA 트리포스파타제(RNA triphosphatase)의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제(guanylyltransferase)의 촉매 도메인, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제(N7-guanine methyltransferase) 및 DdRp(DNA-dependant RNA polymerase)의 촉매 도메인을 포함하는 키메라 효소가, 세포독성 및 아폽토시스의 유도 없이, 진핵세포 번역 장치에 의해 고도로 해독 가능한 5'말단 m7GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 합성하였다는 문헌(한국, 공개특허 10-2013-0069632)을 기반으로 하는 키메라 효소를 사용하여 제작할 수 있다.DdRp of the auto_DdRp expression cassette of the present invention is DdRp itself, or a catalytic domain of RNA triphosphatase, a catalytic domain of guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase, and It is reported that a chimeric enzyme comprising a catalytic domain of DNA-dependent RNA polymerase (DdRp) synthesized an RNA molecule having a 5'-terminal m7GpppN cap highly translatable by a eukaryotic translation apparatus without induction of cytotoxicity and apoptosis ( It can be prepared using a chimeric enzyme based on Korea, Patent Publication No. 10-2013-0069632).

본 발명은 적어도 하나의, 특히 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인, 및 적어도 하나의, 특히 DdRp의 촉매 도메인을 포함하는 키메라 효소에 관한 것이다.The present invention relates to at least one, in particular catalytic domain of RNA triphosphatase, at least one, in particular catalytic domain of guanylyltransferase, at least one, in particular catalytic domain of N7-guanine methyltransferase, and at least one, in particular It relates to a chimeric enzyme comprising the catalytic domain of DdRp.

특히, 본 발명에 따르는 키메라 효소는 5'말단 m7 GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 합성할 수 있다.In particular, the chimeric enzyme according to the present invention is capable of synthesizing RNA molecules having a 5'-terminal m7 GpppN cap.

키메라 효소는 자연에서 발견되는 천연 효소가 아닌 효소를 지칭한다. 따라서, 키메라 효소는, 자연에서 발견된 것과는 상이한 방식으로 배열된, 상이한 공급원(예: 상이한 효소)으로부터 유래된 촉매 도메인 또는 동일한 공급원(예: 동일한 효소)으로부터 유래된 촉매 도메인을 포함할 수 있다. 키메라 효소는 단량체성(즉, 단일 단위) 효소 뿐만 아니라 올리고머성(즉, 복수 단위) 효소, 특히 헤테로-올리고머성 효소를 포함한다. 단량체성 효소는 단지 하나의 폴리펩티드 쇄로 이루어진 단일-단위 효소와 관련된다.A chimeric enzyme refers to an enzyme that is not a natural enzyme found in nature. Thus, a chimeric enzyme may comprise catalytic domains derived from different sources (eg, different enzymes) or catalytic domains derived from the same source (eg, the same enzyme), arranged in a manner different from that found in nature. Chimeric enzymes include monomeric (ie single unit) enzymes as well as oligomeric (ie multiple unit) enzymes, particularly hetero-oligomeric enzymes. Monomeric enzymes refer to single-unit enzymes consisting of only one polypeptide chain.

특히, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제 및 DdRp의 상기 촉매 도메인들은 함께 공유 및/또는 비공유적으로 연결되어 있다.In particular, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase and DdRp are covalently and/or non-covalently linked together.

특히, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제 및 DdRp의 상기 촉매 도메인은 함께 기능적으로 연결되어, 5'말단 m7 GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 합성한다.In particular, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase and DdRp are functionally linked together to synthesize an RNA molecule with a 5'-terminal m7 GpppN cap.

특히, 적어도 하나의, 특히 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 적어도 하나의, 특히 DdRp의 촉매 도메인(여기서, 상기 촉매 도메인 중의 적어도 2개는 바람직하게는 이들의 말단(N 또는 C 말단)에서 함께 공유 또는 비공유적으로 연결되고, 보다 특히는 상기 적어도 하나의, 특히 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 상기 적어도 하나의, 특히 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 촉매 도메인은 바람직하게는 이의 말단(N 또는 C 말단)에서 공유 또는 비공유적으로 연결된다)을 포함하는 본 발명의 키메라 효소는 상기 적어도 하나의, 특히 DdRp의 촉매 도메인과 바람직하게는 이의 말단(N 또는 C 말단)에서 연결된다.In particular, at least one, in particular a catalytic domain of RNA triphosphatase, at least one, in particular catalytic domain of guanylyltransferase, at least one, in particular catalytic domain of N7-guanine methyltransferase and at least one, in particular DdRp catalytic domains, wherein at least two of said catalytic domains are linked together covalently or non-covalently, preferably at their termini (N or C terminus), more particularly said at least one, in particular catalytic domain of RNA triphosphatase , said at least one, in particular catalytic domain of guanylyltransferase, at least one, in particular at least one catalytic domain selected from the group consisting of catalytic domain of N7-guanine methyltransferase, preferably at its terminus (N or C The chimeric enzyme of the present invention comprising a covalently or non-covalently linked (terminus)) is linked with said at least one, in particular, the catalytic domain of DdRp, preferably at its terminus (N or C terminus).

특히, 본 발명은 적어도 하나의, 특히 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 적어도 하나의, 특히 DdRp의 촉매적 도메인을 포함하는 본 발명의 키메라 효소에 관한 것이며, 단 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 핵 진핵세포 DdRp I, II 및/또는 III의 유일한 촉매 도메인; 및 보다 특히는, DdRp II의 유일한 촉매 도메인(들)을 포함하는 키메라 효소는 제외된다.In particular, the present invention relates to at least one, in particular a catalytic domain of RNA triphosphatase, at least one, in particular a catalytic domain of guanylyltransferase, at least one, in particular a catalytic domain of N7-guanine methyltransferase, and at least one, In particular, it relates to the chimeric enzyme of the present invention comprising the catalytic domain of DdRp, provided that the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase, the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase and the nuclear eukaryotic DdRp I , the only catalytic domain of II and/or III; and more particularly, chimeric enzymes comprising the only catalytic domain(s) of DdRp II.

특히, 본 발명은 적어도 하나의, 특히 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, 적어도 하나의, 특히 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 적어도 하나의, 특히 DdRp의 촉매적 도메인을 포함하는 본 발명의 키메라 효소에 관한 것이며, 단 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 핵 진핵세포 DdRp I, II 및/또는 III의 촉매 도메인; 및 보다 특히는, DdRp II의 적어도 하나의 촉매 도메인을 포함하는 키메라 효소는 제외된다.In particular, the present invention relates to at least one, in particular a catalytic domain of RNA triphosphatase, at least one, in particular a catalytic domain of guanylyltransferase, at least one, in particular a catalytic domain of N7-guanine methyltransferase, and at least one, In particular, it relates to the chimeric enzyme of the present invention comprising the catalytic domain of DdRp, provided that the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase, the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase and the nuclear eukaryotic DdRp I , a catalytic domain of II and/or III; and more particularly, chimeric enzymes comprising at least one catalytic domain of DdRp II.

특히, 진핵 숙주 세포에서 발현시키면, 본 발명에 따르는 상기 키메라 효소는, 바람직하게는 진핵세포 번역 장치에 의해 번역가능한, 5'말단 m7 GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 합성할 수 있다.In particular, when expressed in a eukaryotic host cell, the chimeric enzyme according to the present invention is capable of synthesizing an RNA molecule having a 5' terminal m7 GpppN cap, preferably translatable by a eukaryotic translation apparatus.

특히, 진핵 숙주 세포에서 발현시키면, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제 및 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 DdRp의 상기 촉매 도메인에 의해 합성된 RNA 분자의 5'말단에서 m7 GpppN 캡을 부가할 수 있고, 바람직하게는 5'말단 m7 GpppN 캡을 갖는 상기 RNA 분자는 진핵세포 번역 장치에 의해 번역할 수 있다.In particular, when expressed in eukaryotic host cells, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase and N7-guanine methyltransferase bind the m7 GpppN cap at the 5' end of the RNA molecule synthesized by the catalytic domain of DdRp. The RNA molecule, which can be added, preferably having a 5'-terminal m7 GpppN cap, can be translated by a eukaryotic translation apparatus.

특히, 진핵 숙주 세포에서 발현시키면, DdRp의 상기 촉매 도메인이 박테리오파지 DdRp의 촉매 도메인인 경우, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은, 이들의 5' 말단에서 구아노신 리보뉴클레오티드를 갖는 RNA 분자의 5'말단에 m7GpppN 캡을 부가할 수 있다.In particular, when expressed in eukaryotic host cells, when the catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of bacteriophage DdRp, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase and N7-guanine methyltransferase are at their 5' ends m7GpppN cap can be added to the 5' end of the RNA molecule having a guanosine ribonucleotide in

특히, 진핵 숙주 세포에서 발현시키면, DdRp의 상기 촉매 도메인이 박테리아 DdRp의 촉매 도메인인 경우, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은, 이들의 5'말단에서 구아노신 또는 아데노신 리보뉴클레오티드를 갖는 RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 부가할 수 있다.In particular, when expressed in a eukaryotic host cell, when the catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of bacterial DdRp, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase and N7-guanine methyltransferase are At the 5' end of the RNA molecule having guanosine or adenosine ribonucleotides, an m7GpppN cap can be added.

특히, 진핵 숙주 세포에서 발현시키면, DdRp의 상기 촉매 도메인이 사람 또는 마우스 미토콘드리아 DdRp의 촉매 도메인인 경우, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은, 이들의 5' 말단에서 아데노신 또는 티미딘 리보뉴클레오티드를 갖는 RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 부가할 수 있다.In particular, when expressed in eukaryotic host cells, when the catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of human or mouse mitochondrial DdRp, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase and N7-guanine methyltransferase are An m7GpppN cap can be added at the 5' end of the RNA molecule with adenosine or thymidine ribonucleotides at the 5' end.

효소의 촉매 도메인은, 특히 이의 3차원 구조에서, 효소 기능을 보장하기에 필요하고 충분한 도메인에 관한 것이다. 예를 들면, RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인은 RNA 트리포스파타제 기능을 보장하기에 필요하고 충분한 도메인이다. 용어 "촉매 도메인"은 야생형 또는 돌연변이체 효소의 촉매 도메인을 포함한다.The catalytic domain of an enzyme relates to a domain that is necessary and sufficient to ensure enzyme function, especially in its three-dimensional structure. For example, the catalytic domain of RNA triphosphatase is a domain necessary and sufficient to ensure RNA triphosphatase function. The term “catalytic domain” includes the catalytic domain of a wild-type or mutant enzyme.

본 발명의 키메라 효소는 적어도 상기 촉매 도메인을 포함하지만, 상기 촉매 도메인을 함유하는 효소 전체 또는 일부분을 추가로 포함할 수 있다. 실제로, 본 발명에 따르는 키메라 효소의 한 가지 양태에 따라, DdRp의 상기 촉매 도메인은 DdRp, 바람직하게는 단량체성 DdRp의 전부 또는 일부에 포함될 수 있다. RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 또한 캡핑 효소, 바람직하게는 단량체성 캡핑 효소의 전부 또는 일부에 포함될 수 있다.The chimeric enzyme of the present invention includes at least the catalytic domain, but may further include all or a part of the enzyme containing the catalytic domain. Indeed, according to one aspect of the chimeric enzyme according to the invention, said catalytic domain of DdRp may be comprised in all or part of a DdRp, preferably a monomeric DdRp. Said catalytic domain of RNA triphosphatase, said catalytic domain of guanylyltransferase and said catalytic domain of N7-guanine methyltransferase may also be included in all or part of a capping enzyme, preferably a monomeric capping enzyme.

본 발명의 키메라 효소는 핵 효소, 아세포 구획 효소(subcellular compartment enzyme) 또는 세포질 효소일 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르는 키메라 효소는, 세포에서 효소의 전달을 유도하는, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 시그날 펩티드 또는 마커-시그날을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따르는 키메라 효소는 당해 효소를 핵으로 유도하는 핵국지화신호(NLS)을 포함할 수 있다. 이러한 NLS는 종종 5개의 기본적 양전하 아미노산으로 이루어진 단위이다. NLS는 펩티드 쇄 상의 어느 곳에도 위치할 수 있다.The chimeric enzyme of the present invention may be a nuclear enzyme, a subcellular compartment enzyme or a cytoplasmic enzyme. Thus, the chimeric enzyme according to the present invention may comprise a signal peptide or marker-signal known to one of ordinary skill in the art that induces delivery of the enzyme in a cell. For example, the chimeric enzyme according to the present invention may include a nuclear localization signal (NLS) that directs the enzyme to the nucleus. These NLSs are often units of five basic positively charged amino acids. The NLS can be located anywhere on the peptide chain.

키메라 효소는 세포질 키메라 효소일 경우, 세포질을 제외하고는, 당해 효소의 전달을 유도하는 시그날 펩티드 또는 마커-시그날을 포함하지 않는다.A chimeric enzyme does not contain a signal peptide or marker-signal that induces the transfer of the enzyme, except to the cytoplasm, when it is a cytoplasmic chimeric enzyme.

본 발명의 키메라 효소의 세포질 국지화는, 세포질로부터 진핵 세포의 핵으로의 거대 DNA 분자(즉, 도입유전자)의 활발한 이동 및 핵으로부터 세포질로의 RNA 분자의 이출을 피함으로써 도입유전자 발현 수준을 최적화시키는 잇점을 갖는다.Cytoplasmic localization of the chimeric enzyme of the present invention optimizes transgene expression levels by avoiding the vigorous movement of large DNA molecules (i.e., transgenes) from the cytoplasm to the nucleus of eukaryotic cells and export of RNA molecules from the nucleus to the cytoplasm. have an advantage

따라서, 본 발명의 이들 세포질 키메라 효소는, 현저히 높은 양의 형질감염된 DNA가 핵과 비교하여 통상 발견되는 세포질에서 작동할 수 있는, 숙주 독립적, 진핵세포 유전자 발현시스템을 생성하는데 유용할 수 있다.Accordingly, these cytoplasmic chimeric enzymes of the present invention may be useful for generating host-independent, eukaryotic gene expression systems capable of operating in the cytoplasm where significantly higher amounts of transfected DNA are normally found compared to the nucleus.

본 발명의 이들 세포질 키메라 효소는, 세포독성 및 아폽토시스 유도 없이, 진핵세포 세포질 번역 장치에 의해 고도로 번역가능한, 5'말단 m7GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 합성할 수 있다.These cytoplasmic chimeric enzymes of the present invention are capable of synthesizing RNA molecules with a 5'-terminal m7GpppN cap, highly translatable by the eukaryotic cytoplasmic translation apparatus, without cytotoxicity and induction of apoptosis.

내인성 유전자 전사가, 세포질에서 일어나는 도입유전자 전사와 대조적으로, 진핵 세포의 핵에서 일어나기 때문에, 내인성 유전자 잔사와 도입유전자 전사 사이에 경쟁이 없다.Since endogenous gene transcription occurs in the nucleus of eukaryotic cells, as opposed to transgene transcription that occurs in the cytoplasm, there is no competition between endogenous gene residues and transgene transcription.

따라서, 본 발명의 세포질 키메라 효소는 특히 대규모 분석 및 단백질 생산에 적절하다.Therefore, the cytoplasmic chimeric enzyme of the present invention is particularly suitable for large-scale analysis and protein production.

본 발명의 키메라 효소에서, RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 단량체, 즉 하나의 폴리펩티드에 포함된다. 예를 들면, 상기 단량체는 본 발명에 따르는 단량체성 캡핑 효소 또는 단량체성 키메라 효소일 수 있다.In the chimeric enzyme of the present invention, the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase are contained in a monomer, ie, one polypeptide. For example, the monomer may be a monomeric capping enzyme or a monomeric chimeric enzyme according to the present invention.

특히, RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 단량체성 캡핑 효소에 포함된다. 이 경우, 본 발명의 키메라 효소는 단량체성 캡핑 효소를 포함하고, 이 효소는 RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인을 포함한다. 상기 단량체성 캡핑 효소는, RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 부가할 수 있는, 특히 야생형 BTV(Bluetongue virus) 캡핑 효소, 야생형 BMV(Brome mosaic virus) 캡핑 효소, 야생형 아프리카 돼지열 바이러스(African swine fever virus, ASFV) 캡핑 효소, 야생형 아칸트아메바 폴리파가 미미바이러스(acanthamoeba polyphaga mimivirus) 캡핑 효소 및 이의 돌연변이체 및 유도체로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 단량체성 바이러스 캡핑 효소 및 보다 특히는 야생형 아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소일 수 있다.In particular, the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase are comprised in a monomeric capping enzyme. In this case, the chimeric enzyme of the present invention comprises a monomeric capping enzyme, wherein the enzyme comprises the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase. do. The monomeric capping enzyme is, in particular, a wild-type Bluetooth virus (BTV) capping enzyme, a wild-type Brome mosaic virus (BMV) capping enzyme, and a wild-type African swine virus capable of adding an m7GpppN cap to the 5' end of the RNA molecule. A monomeric virus capping enzyme selected from the group consisting of fever virus (ASFV) capping enzymes, wild-type acanthamoeba polyphaga mimivirus capping enzymes and mutants and derivatives thereof, and more particularly wild-type African swine fever virus It may be a capping enzyme.

특히, DdRp의 상기 촉매 도메인은 또한 단량체, 즉 하나의 폴리펩티드에 포함될 수 있다.In particular, said catalytic domain of DdRp may also be comprised in a monomer, ie in one polypeptide.

예를 들면, 상기 단량체는 본 발명에 따르는 단량체성 DdRp 또는 단량체성 키메라 효소일 수 있다.For example, the monomer may be a monomeric DdRp or a monomeric chimeric enzyme according to the present invention.

특히, DdRp의 상기 촉매 도메인은 단량체성 DdRp에 포함된다. 이 경우, 본 발명의 키메라 효소는, DdRp의 상기 촉매 도메인을 포함하는, 단량체성 DdRp를 포함한다. 상기 단량체성 DdRp는 단량체성 파지 DdRp일 수 있고, 특히 5' → 3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있는, T7 RNA 폴리머라제, T3 RNA 폴리머라제 및 SP6 RNA 폴리머라제 및 이의 돌연변이체 또는 유도체로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있고, 보다 특히, 5' → 3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있는 T7 RNA 폴리머라제 및 이의 돌연변이체 또는 유도체로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.In particular, said catalytic domain of DdRp is comprised in monomeric DdRp. In this case, the chimeric enzyme of the present invention contains a monomeric DdRp comprising the catalytic domain of DdRp. The monomeric DdRp may be a monomeric phage DdRp, in particular T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase and SP6, capable of synthesizing single-stranded RNA having sequence complementarity to double-stranded template DNA in the 5' to 3' direction. T7 RNA polymerase, which may be selected from the group consisting of RNA polymerase and mutants or derivatives thereof, and more particularly, capable of synthesizing single-stranded RNA having sequence complementarity to double-stranded template DNA in the 5' to 3' direction; and It may be selected from the group consisting of mutants or derivatives thereof.

DdRp의 상기 촉매 도메인 및 RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 2개 및 보다 바람직하게는 전체 촉매 도메인은 단량체에 포함될 수 있다.At least two selected from the group consisting of the catalytic domain of DdRp and the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase, and more preferably the entire catalytic domain is may be included in the monomer.

본 발명의 키메라 효소는 단량체성 또는 올리고머성일 수 있다. 실제로, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제 및 DdRp의 상기 촉매 도메인은 하나 또는 수개의 폴리펩티드에 포함될 수 있다.The chimeric enzymes of the present invention may be monomeric or oligomeric. Indeed, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase and DdRp may be included in one or several polypeptides.

바람직하게는, 본 발명의 키메라 효소는 단량체성일 수 있다.Preferably, the chimeric enzyme of the present invention may be monomeric.

실제로, 본 발명은 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 DdRp의 촉매 도메인을 포함하는 단량체성 키메라 효소가, 세포독성 및 아폽토시스 유도 없이, 진핵 번역 장치에 의해 고도로 번역가능한, 5'말단 m7GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 합성할 수 있다.Indeed, the present invention relates to a monomeric chimeric enzyme comprising the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase, the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase and the catalytic domain of DdRp, without inducing cytotoxicity and apoptosis. , can synthesize RNA molecules with a 5' terminal m7GpppN cap, which are highly translatable by eukaryotic translation machinery.

이들의 천연 구조로 유지되어야 하는, 입체 장애 및 성분 및 효소에 기인하여, 전사체의 캡핑이 단량체성 효소로 발생한다는 것은 자명하지 않다. 실제로, T7 전사체의 캡핑은, 발생 RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 유발하는 것으로 가정하더라도, 융합 효소 CTD-T7 RNA 폴리머라제에 의해 달성될 수 없다.It is not self-evident that capping of transcripts occurs with monomeric enzymes, due to steric hindrances and components and enzymes that must remain in their native structure. Indeed, capping of the T7 transcript cannot be achieved by the fusion enzyme CTD-T7 RNA polymerase, even assuming that it causes an m7GpppN cap at the 5' end of the developing RNA molecule.

본 발명의 단량체성 키메라 효소는, 특히 저렴하고 신속하며 실시가 용이하여 대규모 분석 및 단백질 생산에 상당히 적절하다는 잇점을 갖는다. 실제로, 단량체성 효소의 생산은 올리고머성 효소보다 더욱 용이하다. 또한, 단일-단위만이 존재하기 때문에, 단위 조립 문제가 없다. 단량체성 효소는 또한 다량체성 효소보다 조작이 보다 용이하다.The monomeric chimeric enzymes of the present invention have the advantage of being particularly inexpensive, rapid and easy to implement, making them highly suitable for large-scale assays and protein production. Indeed, the production of monomeric enzymes is easier than oligomeric enzymes. Also, since only single-units exist, there is no problem of unit assembly. Monomeric enzymes are also easier to manipulate than multimeric enzymes.

DdRp(RNAP)는 5'→3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 RNA를 합성하는 뉴클레오티딜 트랜스퍼라제에 관한 것이다.DdRp (RNAP) relates to a nucleotidyl transferase that synthesizes RNA with sequence complementarity to double-stranded template DNA in the 5'→3' direction.

바람직하게는, DdRp의 상기 촉매 도메인은 효소의 촉매 도메인이고, 이는 비교적 단순한 구조이고 보다 바람직하게는 게놈 효소 조절 요소(즉, 프로모터, 전사 종결 시그날 및 연쇄 접합)를 특성화한다. 따라서, 특히, DdRp의 상기 촉매 도메인은 박테리오파지 DdRp, 박테리아 DdRp 또는 각종 진핵세포 세포기관(예: 미토콘드리아, 엽록체 및 전색소체)의 DdRp의 촉매 도메인일 수 있다.Preferably, said catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of an enzyme, which has a relatively simple structure and more preferably characterizes genomic enzyme regulatory elements (ie promoter, transcription termination signal and chain splicing). Thus, in particular, the catalytic domain of DdRp may be the catalytic domain of a bacteriophage DdRp, a bacterial DdRp or a DdRp of various eukaryotic organelles (eg, mitochondria, chloroplasts and prochromosomes).

본 발명에서, DdRp의 상기 촉매 도메인은 박테리오파지 DdRp의 촉매 도메인이다. 박테리오파지 DdRp는 특히 진핵세포 RNA 폴리머라제보다 높은 처리능을 가짐으로써 도입 유전자 발현 수준을 최적화하는 잇점을 상당히 갖는다. 박테리오파지 DdRp는 또한, 다중 서브유닛(예: RNA 폴리머라제 II)와 함께 복잡한 구조를 갖는 대부분 핵 진핵세포 폴리머라제보다 훨씬 단순한 구조를 갖는다. 지금까지 특성화된 대부분의 박테리오파지 DdRp는 단일-서브유닛 효소이고, 이는 전사의 개시, 신장 또는 종결을 위해 보조 단백질을 필요로 하지 않는다. 클로닝된 박테리오파지에 대해 명명된 이들 효소 중의 몇 가지는 또한 잘 특성화된 조절 게놈 요소(즉, 프로모터, 종결 시그날, 전사 정지 서열)을 갖고, 이들은 유전자도입에 중요하다.In the present invention, the catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of bacteriophage DdRp. Bacteriophage DdRp has a significant advantage in optimizing transgene expression levels, especially by having a higher processing capacity than eukaryotic RNA polymerase. Bacteriophage DdRp also has a much simpler structure than most nuclear eukaryotic polymerases, which have a complex structure with multiple subunits (eg RNA polymerase II). Most bacteriophage DdRp characterized to date are single-subunit enzymes, which do not require helper proteins for initiation, elongation or termination of transcription. Several of these enzymes named for cloned bacteriophages also have well-characterized regulatory genomic elements (ie, promoters, termination signals, transcriptional stop sequences), which are important for transduction.

또한, 내인성 유전자 전사와 도입유전자 전사 사이에 경쟁이 없다. 박테리오파지 DNA 의존성 RNA-폴리머라제 잔기를 포함하는 본 발명에 따르는 키메라 효소는, 임의의 진핵세포 종(예: 효모, 설치류 및 사람)에서 RNA 전사체의 생산을 가능하게 한다. 이들은 저렴하고 신속하며 실시가 용이하여 대규모 분석 및 단백질 생산에 적절하고, RNA 폴리머라제 II 등의 진핵세포 RNA 폴리머라제와 대조적으로, 대부분의 박테리오파지 DdRp가 전사의 개시, 신장 또는 종결을 위해 관련 인자를 필요로 하지 않기 때문에, 임의의 생물학적 시스템(예: 세포 반응 혼합물, 배양된 세포 및 살아있는 생물체)에서 RNA 전사체의 생산을 가능하게 한다.Also, there is no competition between endogenous gene transcription and transgene transcription. Chimeric enzymes according to the invention comprising bacteriophage DNA dependent RNA-polymerase residues enable the production of RNA transcripts in any eukaryotic species (eg yeast, rodent and human). They are inexpensive, rapid, and easy to implement, making them suitable for large-scale analysis and protein production, and in contrast to eukaryotic RNA polymerases such as RNA polymerase II, most bacteriophage DdRp do not contain relevant factors for initiation, elongation or termination of transcription. Because it is not required, it enables the production of RNA transcripts in any biological system (eg, cellular reaction mixtures, cultured cells and living organisms).

박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인은 박테리오파지 DdRp의 촉매 도메인, 특히 T7 RNA 폴리머라제의 야생형, T3 RNA 폴리머라제의 야생형(NCBI 게놈 서열 ID# NC_003298; GeneID# 927437; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q778M8), K11 RNA 폴리머라제의 야생형(NCBI 게놈 K11 RNAP 서열ID# NC_004665; GeneID# 1258850; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q859H5), ψA1122 RNA 폴리머라제의 야생형(NCBI 게놈 서열 ID# NC_004777; GeneID# 1733944; UniProtKB/Swiss-Prot 단백질 ID# Q858N4), ψYeo3-12 RNA 폴리머라제의 야생형(NCBI 게놈 서열 ID# NC_001271; GeneID# 1262422; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q9T145) 및 gh-1 RNA 폴리머라제의 야생형(NCBI 게놈 서열 ID# NC 004665; GeneID# 1258850; UniProtKB/Swiss-Prot 단백질 ID#Q859H5), K1-5 RNAP RNA 폴리머라제의 야생형(NCBI 게놈 서열 ID# NC_008125; GeneID# 5075932 UniProtKB/Swiss-Prot 단백질 ID# Q8SCG8) 및 SP6 RNA 폴리머라제의 야생형(NCBI 게놈 서열 ID# NC_004831; GeneID# 1481778; UniProtKB/Swiss-Prot 단백질 ID# Q7Y5R1) 및 이의 돌연변이체 또는 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 촉매 도메인일 수 있고, 이들은 5'→3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있고, 보다 특히는 T7 RNA 폴리머라제의 촉매 도메인일 수 있다.Said catalytic domain of bacteriophage DdRp is the catalytic domain of bacteriophage DdRp, in particular wild type of T7 RNA polymerase, wild type of T3 RNA polymerase (NCBI genomic sequence ID# NC_003298; GeneID# 927437; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q778M8), K11 Wild type of RNA polymerase (NCBI genomic K11 RNAP sequence ID# NC_004665; GeneID# 1258850; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q859H5), wild type of ψA1122 RNA polymerase (NCBI genome sequence ID# NC_004777; GeneID# 1733944; UniProtKB/Swiss) -Prot protein ID# Q858N4), wild-type of ψYeo3-12 RNA polymerase (NCBI genomic sequence ID# NC_001271; GeneID# 1262422; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q9T145) and wild-type of gh-1 RNA polymerase (NCBI genomic sequence) ID# NC 004665; GeneID# 1258850; UniProtKB/Swiss-Prot protein ID#Q859H5), wild type of K1-5 RNAP RNA polymerase (NCBI genome sequence ID# NC_008125; GeneID# 5075932 UniProtKB/Swiss-Prot protein ID# Q8SCG8) and wild-type SP6 RNA polymerase (NCBI genome sequence ID# NC_004831; GeneID# 1481778; UniProtKB/Swiss-Prot protein ID# Q7Y5R1) and mutants or derivatives thereof, which may be a catalytic domain selected from the group consisting of 5'→ Single-stranded RNA having sequence complementarity to the double-stranded template DNA in the 3' direction can be synthesized, and more particularly, it may be a catalytic domain of T7 RNA polymerase.

T7 RNA 폴리머라제는 박테리오파지 T7 DdRp에 관한 것이다. 바람직하게는, T7 RNA 폴리머라제는 서열번호 1의 아미노산 서열(NCBI 게놈 서열 ID# NC_001604; GeneID# 1261050; UniProtKB/Swiss-Prot ID# P00573)을 갖고, 98.8kDa의 분자량을 갖는 883개 아미노산 단백질이다.T7 RNA polymerase relates to the bacteriophage T7 DdRp. Preferably, the T7 RNA polymerase has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 (NCBI genomic sequence ID# NC_001604; GeneID# 1261050; UniProtKB/Swiss-Prot ID# P00573) and is an 883 amino acid protein with a molecular weight of 98.8 kDa .

T7 RNA 폴리머라제는 특히, 시험관내에서 당해 효소가 매우 처리능이 있고, 5'→3' 방향에서 37℃에서 240 ~ 250 개 뉴클레오티드/s를 신장시킨다. 더욱이, 진핵 세포에서 발현되는 경우, T7 RNA 폴리머라제는 대부분 세포질에서 유지되며 따라서 세포질로부터 진핵 세포 핵으로 거대 DNA 분자(즉, 도입유전자)의 활발한 이동 및 핵으로부터 세포질로 RNA 분자의 이출을 피함으로써 도입유전자 발현 수준을 최적화한다.T7 RNA polymerase, in particular, in vitro, the enzyme is very processable and elongates 240-250 nucleotides/s at 37°C in the 5'→3' direction. Moreover, when expressed in eukaryotic cells, T7 RNA polymerase is mostly maintained in the cytoplasm and thus avoids the vigorous movement of large DNA molecules (i.e., transgenes) from the cytoplasm to the eukaryotic nucleus and export of RNA molecules from the nucleus to the cytoplasm. Optimize transgene expression levels.

DdRp의 촉매 도메인은 T7 RNA 폴리머라제의 야생형 뿐만 아니라 T7 RNA 폴리머라제의 돌연변이체 중의 하나일 수 있고, 이는 감소된 처리능에서도 5'→3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있다. 예를 들면, 상기 돌연변이체는 R551S, F644A, Q649S, G645A, R627S, I810S 및 D812E로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다.The catalytic domain of DdRp can be one of the wild-type T7 RNA polymerase as well as the mutant of T7 RNA polymerase, which is single-stranded with sequence complementarity to the double-stranded template DNA in the 5'→3' direction even at reduced throughput. RNA can be synthesized. For example, the mutant may be selected from the group consisting of R551S, F644A, Q649S, G645A, R627S, I810S and D812E.

본 발명의 키메라 효소에서, DdRp의 상기 촉매 도메인은 RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인에 대해 C-말단에 위치된다.In the chimeric enzyme of the present invention, the catalytic domain of DdRp is located C-terminal to the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase.

실제로, DdRp의 촉매 도메인이 박테리오파지 DdRp의 촉매 도메인, 특히 T7, T3 및 SP6-RNA 폴리머라제로 이루어진 그룹에서 선택된 박테리오파지 DdRp의 촉매 도메인인 경우, 상기 촉매 도메인은 바람직하게는 이의 천연 카복실 말단을 보존한다. 특히, DdRp의 상기 촉매 도메인, 특히 박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인의 C-말단은 상기 키메라 효소의 C-말단에 상응한다. 특히, 키메라 효소가 전체 박테리오파지 DdRp, 특히 T7, T3 및 SP6-RNA 폴리머라제로 이루어진 그룹에서 선택된 박테리오파지 DdRp인 경우, 상기 폴리머라제는 바람직하게는 이의 천연 카복실-말단을 보존한다. 특히, DdRp의 상기 촉매 도메인, 특히 박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인의 C-말단은 상기 키메라 효소의 C-말단에 상응한다. 특히, DdRp의 상기 촉매 도메인, 특히 T7, T3 및 SP6-RNA 폴리머라제로 이루어진 그룹에서 선택된 박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인은 박테리오파지 DdRp의 전체 또는 일부에 포함되고, 이때 상기 박테리오파지 DdRp의 C-말단은 상기 키메라 효소의 C-말단에 상응한다.Indeed, when the catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of a bacteriophage DdRp, in particular that of a bacteriophage DdRp selected from the group consisting of T7, T3 and SP6-RNA polymerase, said catalytic domain preferably preserves its native carboxyl terminus . In particular, the C-terminus of said catalytic domain of DdRp, in particular of said catalytic domain of bacteriophage DdRp, corresponds to the C-terminus of said chimeric enzyme. In particular, when the chimeric enzyme is a whole bacteriophage DdRp, in particular a bacteriophage DdRp selected from the group consisting of T7, T3 and SP6-RNA polymerases, said polymerase preferably preserves its native carboxyl-terminus. In particular, the C-terminus of said catalytic domain of DdRp, in particular of said catalytic domain of bacteriophage DdRp, corresponds to the C-terminus of said chimeric enzyme. In particular, said catalytic domain of DdRp, in particular said catalytic domain of bacteriophage DdRp selected from the group consisting of T7, T3 and SP6-RNA polymerase, is included in all or part of bacteriophage DdRp, wherein the C-terminus of said bacteriophage DdRp is said Corresponds to the C-terminus of the chimeric enzyme.

본 발명의 키메라 효소에서, DdRp의 상기 촉매 도메인, 특히 박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인, 특히 T7, T3 및 SP6-RNA 폴리머라제로 이루어진 그룹에서 선택된 박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인은 RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인에 대하여 C-말단에 위치된다.In the chimeric enzyme of the present invention, said catalytic domain of DdRp, in particular said catalytic domain of bacteriophage DdRp, in particular said catalytic domain of bacteriophage DdRp selected from the group consisting of T7, T3 and SP6-RNA polymerase, is said catalytic domain of RNA triphosphatase , located C-terminal to the catalytic domain of guanylyltransferase and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase.

DdRp의 상기 촉매 도메인은 박테리아 DdRp의 촉매 도메인이다.The catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of bacterial DdRp.

바람직하게는, 상기 박테리아 DdRp는 적당한 구조 복잡성을 갖는다.Preferably, the bacterial DdRp has a suitable structural complexity.

예를 들면, 상기 박테리아 DdRp는 대장균(E. coli) DdRp(K-12 기질 DH10B ID# NC_010473의 NCBI 게놈 서열)일 수 있고, 이는 4개의 상이한 서브유닛(α 서브유닛: rpoA GeneID# 6060938, UniProtKB/Swiss-Prot ID# B1X6E7; β 서브유닛: rpoB GeneID# 6058462, UniProtKB/Swiss-Prot ID# B1XBY9; β' 서브유닛: rpoC GeneID# 6058956, UniProtKB/Swiss-Prot ID# B1XBZ0; σ 서브유닛: rpoE GeneID# 6060683, UniProtKB/Swiss-Prot ID# B1XBQ0)으로 이루어져 있고, 5개의 ααββ'σ 서브유닛 복합체에서 조립된다. 대장균 RNA 폴리머라제 프로모터, rho-의존성 및 -독립성 터미네이터 및 전사 중지 서열을 포함하는, 효소 활성의 조절에 수반된 게놈 요소는 잘 특성화되어 있다.For example, the bacterial DdRp may be E. coli DdRp (NCBI genomic sequence of K-12 substrate DH10B ID# NC_010473), which has four different subunits (α subunit: rpoA GeneID# 6060938, UniProtKB). /Swiss-Prot ID# B1X6E7;β subunit: rpoB GeneID#6058462, UniProtKB/Swiss-Prot ID#B1XBY9;β' subunit: rpoC GeneID#6058956, UniProtKB/Swiss-Prot ID#B1XBZ0;σ subunit: rpoE GeneID# 6060683, UniProtKB/Swiss-Prot ID# B1XBQ0), assembled in a complex of five ααββ′σ subunits. The genomic elements involved in the regulation of enzymatic activity, including the E. coli RNA polymerase promoter, rho-dependent and -independent terminators and transcription stop sequences, have been well characterized.

DdRp의 상기 촉매 도메인은 미토콘드리아, 엽록체 및 전색소체와 같이 진핵세포 세포기의 DdRp의 촉매 도메인이다. 실제로, 이들 폴리머라제는 또한 비교적 단순한 구조를 가질 수 있다.The catalytic domain of DdRp is the catalytic domain of DdRp of eukaryotic cell phases, such as mitochondria, chloroplasts and proplasts. Indeed, these polymerases may also have a relatively simple structure.

DdRp의 상기 촉매 도메인은 포유동물 마우스 미토콘드리아 RNA 폴리머라제의 촉매 도메인일 수 있고, 이는 단일 단위 120 kDa 단백질(GeneID# 216151, UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q8BKF1)이고 박테리오파지 RNA 폴리머라제와 상동성을 공유한다. 몇몇 전사 인자는 전사개시, 신장 또는 종결에 요구된다: 전사 종결을 위한 TFB1M (미토콘드리아 전사 인자 Bl; 마우스 GeneID#224481, UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q8JZM0) 또는 TFB2M (미토콘드리아 전사 인자 B2; 마우스 GeneID# 15278, UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q3TL26), TFAM (미토콘드리아 전사 인자 A; 마우스 GeneID# 21780, UniProtKB/Swiss-Prot ID# P40630), 및 mTERF (미토콘드리아 전사 종결 인자; 마우스 GeneID# 545725, UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q8CHZ9). 전사 종결 시그날 뿐만 아니라 미토콘드리아 게놈의 경쇄 및 중쇄에서 2개의 프로모터를 포함하는, 미토콘드리아 RNA 폴리머라제의 효소 활성의 조절에 수반된 게놈 요소는 잘 특성화되어 있다.The catalytic domain of DdRp may be the catalytic domain of mammalian mouse mitochondrial RNA polymerase, which is a single unit 120 kDa protein (GeneID# 216151, UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q8BKF1) and shares homology with bacteriophage RNA polymerase. do. Several transcription factors are required for transcription initiation, elongation or termination: TFB1M (mitochondrial transcription factor Bl; mouse GeneID#224481, UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q8JZM0) or TFB2M (mitochondrial transcription factor B2; mouse GeneID#) for transcriptional termination. 15278, UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q3TL26), TFAM (mitochondrial transcription factor A; mouse GeneID# 21780, UniProtKB/Swiss-Prot ID# P40630), and mTERF (mitochondrial transcription terminator; mouse GeneID# 545725, UniProtKB/Swiss) -Prot ID# Q8CHZ9). The genomic elements involved in the regulation of the enzymatic activity of mitochondrial RNA polymerase, including transcription termination signals as well as two promoters in the light and heavy chains of the mitochondrial genome, have been well characterized.

RNA 트리포스파타제(RTPase)는, 발생 프리-mRNA의 5' 트리포스페이트 말단의 감마 포스페이트 잔기를 제거하여 디포스페이트로 되게 하는 효소이다.RNA triphosphatase (RTPase) is an enzyme that removes the gamma phosphate residue at the 5' triphosphate terminus of the developing pre-mRNA to diphosphate.

RNA 구아닐릴트랜스퍼라제(GTase)는, GMP를 GTP로부터 디포스페이트 발생 RNA 말단으로 전달하는 효소를 지칭한다.RNA guanylyltransferase (GTase) refers to an enzyme that transfers GMP from GTP to the diphosphate-generating RNA terminus.

N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제(N7-MTase)는, 구아닌의 질소 7상의 메틸 잔기를 GpppN 캡에 부가하는 효소에 관한 것이다.N7-guanine methyltransferase (N7-MTase) relates to an enzyme that adds a methyl residue on nitrogen 7 of guanine to the GpppN cap.

RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 동일하거나 상이한 캡핑 효소의 것일 수 있다. 상기 촉매 도메인이 동일한 효소의 것이면, DdRp의 상기 촉매 도메인은 상이한 효소의 것이다.The catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase may be of the same or different capping enzymes. If the catalytic domains are from the same enzyme, then the catalytic domains of DdRp are from different enzymes.

바람직하게는, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은, 유리하게는 비교적 단순한 구조 및 잘 특성화된 효소 활성을 갖는 하나 또는 수개의 세포질 효소로부터 기원한다. 따라서, 특히, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 하나 또는 수개의 바이러스 캡핑 효소, 또는 세포질 에피좀의 캡핑 효소의 촉매 도메인일 수 있다.Preferably, said catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase originate from one or several cytoplasmic enzymes, which advantageously have a relatively simple structure and well-characterized enzymatic activity. Thus, in particular, the catalytic domain of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase may be the catalytic domain of one or several viral capping enzymes, or capping enzymes of cytoplasmic episomes.

RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 하나 또는 수개의 바이러스 캡핑 효소, 특히 야생형 BTV 캡핑 효소, 야생형 BMV 캡핑 효소, 야생형 아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소, 야생형 아칸트아메바 폴리파가 미미바이러스캡핑 효소 및 이의 돌연변이체 또는 유도체로 이루어진 그룹에서 선택된 효소의 것이고, 이들은 각각 발생 프리-mRNA의 5' 트리포스페이트 말단의 감마 포스페이트 잔기를 제거하여 디포스페이트로 되게 하거나, GMP를 GTP로부터 디포스페이트 발생 RNA 말단으로 전달하거나, 구아닌의 질소 7 상의 메틸 잔기를 GpppN 캡에 부가할 수 있고, 보다 특히는 야생형 아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소의 것일 수 있다.Said catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase may comprise one or several viral capping enzymes, in particular wild-type BTV capping enzyme, wild-type BMV capping enzyme, wild-type African swine fever virus capping enzyme, wild-type sub- Canthamoeba polyphaga is of an enzyme selected from the group consisting of a mimivirus capping enzyme and a mutant or derivative thereof, each of which is made into a diphosphate by removing the gamma phosphate residue at the 5' triphosphate terminus of the resulting pre-mRNA, or GMP can be transferred from GTP to the diphosphate generating RNA terminus, or a methyl residue on nitrogen 7 of guanine can be added to the GpppN cap, more particularly that of wild-type African swine fever virus capping enzyme.

BTV 캡핑 효소는 BTV(BTV)의 단일-단위 VP4 캡핑 효소에 관한 것이고, 이는 74 kDa 단백질이다(644개 아미노산; 서열의 경우, 예를 들면, NCBI BTV 혈청형 10 게놈 서열 ID# Y00421; GeneID# 2943157; UniProtKB/Swiss-Prot ID# P07132, D0UZ45, Q5J7C0, Q65751, Q8BA65, P33428, P33429, P33427, C3TUP7, Q8BAD5, C5IWW0, B4E551, Q3KVQ2, Q3KVQ1, Q65732, Q3 VP8, Q3KVP9, Q3KVQ0). 이러한 캡핑 효소는 이의 카복실 말단에 인접하여 위치된 류신 지퍼를 통해 호모 이량체화할 수 있다. VP4는 mRNA m7GpppN 캡핑 합성에 요구된 모두 3개의 효소 단계를 촉매한다: RTPase, GTase 및 N7-MTase.The BTV capping enzyme relates to the single-unit VP4 capping enzyme of BTV (BTV), which is a 74 kDa protein (644 amino acids; for sequence, e.g., NCBI BTV serotype 10 genomic sequence ID# Y00421; GeneID# 2943157;UniProtKB/Swiss-Prot ID# P07132, D0UZ45, Q5J7C0, Q65751, Q8BA65, P33428, P33429, P33427, C3TUP7, Q8BAD5, C5IWW0, B4E551, Q3KVQ2, Q3KVP9) Q3 VP8, Q3K Q3KVQ3 Q3K Q3KVQ. This capping enzyme can homodimerize via a leucine zipper located adjacent to its carboxyl terminus. VP4 catalyzes all three enzymatic steps required for mRNA m7GpppN capping synthesis: RTPase, GTase and N7-MTase.

BMV 효소는 ORF1, BMV(BMV) mRNA 캡핑 효소에 관한 것이고, 이는 단일-단위 155-kDa 단백질이다(1365-아미노산; NCBI BMV 분리물 BaMV-0 게놈 서열 ID# NC 001642; GeneID# 1497253; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q65005). ORF1 단백질은 m7GpppN mRNA 캡핑, 즉 RTPase , GTase 및 N7-MTase 을 생성하는데 필요한 모든 효소 활성을 갖는다. 또한, ORF1은 RNA-의존성 RNA-폴리머라제 활성을 갖고, 이는 본 발명의 키메라 효소 활성에 지배되지 않으며, mRNA 캡핑 효소의 Asp1229 Asp1230 잔사의 결실에 의해 파괴될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소"는 NP868R 캡핑 효소(G4R), (ASFV)에 관한 것이며, 이는 단일-단위 100 kDa 단백질이다(868 아미노산; NCBI ASFV 게놈 서열 균주 BA71V ID# NC_001659; GeneID# 1488865; UniProtKB/Swiss-Prot ID# P32094).BMV enzyme relates to ORF1, BMV (BMV) mRNA capping enzyme, which is a single-unit 155-kDa protein (1365-amino acid; NCBI BMV isolate BaMV-0 genomic sequence ID# NC 001642; GeneID# 1497253; UniProtKB/ Swiss-Prot ID# Q65005). ORF1 protein has all the enzymatic activities required to produce m7GpppN mRNA capping, ie RTPase, GTase and N7-MTase. Furthermore, ORF1 has RNA-dependent RNA-polymerase activity, which is not governed by the chimeric enzyme activity of the present invention and can be disrupted by deletion of the Asp1229 Asp1230 residue of the mRNA capping enzyme. As used herein, the term "African swine fever virus capping enzyme" relates to NP868R capping enzyme (G4R), (ASFV), which is a single-unit 100 kDa protein (868 amino acids; NCBI ASFV genome sequence strain BA71V ID). # NC_001659; GeneID# 1488865; UniProtKB/Swiss-Prot ID# P32094).

아칸트아메바 폴리파가 미미바이러스 캡핑 효소는 또다른 단일 단위 136.5 kDa 단백질인 R382(APMV)에 관한 것이다(1170 아미노산; NCBI APMV 게놈 서열 ID# NC_006450; GeneID#3162607; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q5UQX1).The Acanthamoeba polyphaga mimivirus capping enzyme is directed to another single unit 136.5 kDa protein, R382 (APMV) (1170 amino acids; NCBI APMV genomic sequence ID# NC_006450; GeneID#3162607; UniProtKB/Swiss-Prot ID# Q5UQX1 ).

RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 pGKL2와 같이 세포질 에피좀의 하나 또는 수개의 캡핑 효소의 것이다. 특히, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인은 효모 선형 염색체외 에피좀 pGKL2의 캡핑 효소의 전부 또는 일부에 포함된다.The catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase are of one or several capping enzymes of the cytoplasmic episome, such as pGKL2. In particular, the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase and N7-guanine methyltransferase are included in all or part of the capping enzyme of the yeast linear extrachromosomal episomal pGKL2.

세포질 선형 에피좀은 이중가닥 DNA 구조이고, 이는 다양한 효모 균주의 세포질에서 안정하게 복제한다. 효모 선형 염색체외 에피좀의 한 가지 프로토타입, pgKL2(13,457 bp; 또한 pGK12로 명명됨)은 클루이베로마이세스 락티스(Kluyveromyci lactis) CB 2359 및 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyci cerevisiae) F102-2를 포함하는 다양한 효모 균주로부터 완전히 서열분석되었다. 클루이베로마이세스 락티스 pGKL2의 ORF3 유전자에 의해 코딩된 캡핑 효소(NCBI 클루이베로마이세스 락티스 CB 2359 pGKL2 게놈 서열 ID# NC_010187; UniProtKB/Swiss-Prot ID# P05469)은 594 아미노산 단백질(70.6 kDa 단백질)이다.Cytoplasmic linear episomes are double-stranded DNA structures, which replicate stably in the cytoplasm of various yeast strains. One prototype of a yeast linear extrachromosomal episome, pgKL2 (13,457 bp; also termed pGK12), is Kluyveromyci lactis CB 2359 and Saccharomyci cerevisiae F102- were completely sequenced from various yeast strains, including 2. The capping enzyme encoded by the ORF3 gene of Kluyveromyces lactis pGKL2 (NCBI Kluyveromyces CB 2359 pGKL2 genomic sequence ID# NC_010187; UniProtKB/Swiss-Prot ID# P05469) is a 594 amino acid protein (70.6 kDa protein) )am.

본 발명의 키메라 효소의 한 가지 양태에서, 적어도 2개, 특히 적어도 3개 및 보다 특히는 전체 촉매 도메인은 연결 펩티드에 의해 조립, 융합 또는 직접 또는 간접적으로 결합될 수 있다.In one embodiment of the chimeric enzyme of the invention, at least two, in particular at least three and more particularly the entire catalytic domain may be assembled, fused or linked directly or indirectly by a linking peptide.

특히, RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 DdRp로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 2개, 특히 적어도 3개 및 보다 특히는 전체 촉매 도메인은 직접 또는 연결 펩티드에 의해 결합된다.In particular, at least two, in particular at least three and more particularly the entire catalytic domain selected from the group consisting of the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase, the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase and DdRp are linked directly or by a linking peptide.

연결 펩티드는, 입체 장애를 최소화하고 충분한 공간이 융합 단백질의 성분에 제공되어 이들의 천연 배좌를 유지하는 융합 단백질을 생성하는 잇점을 갖는다.Linking peptides have the advantage of minimizing steric hindrance and providing sufficient space for the components of the fusion protein to create a fusion protein that maintains their native conformation.

바람직하게는, DdRp의 적어도 상기 촉매 도메인은 RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인; 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인; 및 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 촉매 도메인에 연결 펩티드에 의해 결합된다.Preferably, at least said catalytic domain of DdRp comprises said catalytic domain of RNA triphosphatase; the catalytic domain of guanylyltransferase; and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase is bound by a linking peptide to at least one catalytic domain selected from the group consisting of.

특히, 연결 펩티드는 DdRp의 상기 촉매 도메인, 특히 T7, T3 및 SP6-RNA 폴리머라제로 이루어진 그룹에서 선택된 박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인에 대해 N-말단에 위치할 수 있고, RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인에 대해 C-말단에 위치할 수 있다.In particular, the linking peptide may be located N-terminal to said catalytic domain of DdRp, in particular said catalytic domain of bacteriophage DdRp selected from the group consisting of T7, T3 and SP6-RNA polymerase, said catalytic domain of RNA triphosphatase , C-terminal to the catalytic domain of guanylyltransferase and the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase.

특히, DdRp의 상기 촉매 도메인, 특히 T7, T3 및 SP6-RNA 폴리머라제로 이루어진 그룹에서 선택된 박테리오파지 DdRp의 상기 촉매 도메인의 N-말단은, RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인,구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나의 촉매 도메인의 C-말단에 공유 결합, 특히 연결 펩티드에 의해 연결된다.In particular, the catalytic domain of DdRp, in particular the N-terminus of the catalytic domain of a bacteriophage DdRp selected from the group consisting of T7, T3 and SP6-RNA polymerase, comprises the catalytic domain of RNA triphosphatase, said catalytic domain of guanylyltransferase connected to the C-terminus of one catalytic domain selected from the group consisting of a catalytic domain and said catalytic domain of N7-guanine methyltransferase by a covalent bond, in particular a linking peptide.

상기 연결 펩티드는 화학식 (GlymSerp)n의 펩티드(여기서, m은 0~12의 정수, 특히 1~8의 정수 및 보다 특히는 3~6 및 보다 특히 4의 정수이고, p는 0~6의 정수, 특히 0~5의 정수, 보다 특히 0~3 및 특히 1의 정수이고, n은 0~30의 정수, 특히 0~12, 보다 특히 0~8 및 더욱 특히 1~6의 정수이다),The linking peptide is a peptide of the formula (GlymSerp)n, wherein m is an integer from 0 to 12, in particular an integer from 1 to 8 and more particularly an integer from 3 to 6 and more particularly 4, and p is an integer from 0 to 6 , in particular an integer from 0 to 5, more particularly an integer from 0 to 3 and especially 1, n is an integer from 0 to 30, especially an integer from 0 to 12, more particularly an integer from 0 to 8 and even more particularly an integer from 1 to 6),

서열번호 6, 서열번호 7, 서열번호 8, 서열번호 9, 서열번호 10, 서열번호 11, 서열번호 12, 서열번호 13, 서열번호 14, 서열번호 15, 서열번호 16, 서열번호 17, 서열번호 18, 서열번호 19, 서열번호 20, 서열번호 21 및 서열번호 22로 이루어진 그룹으로부터 선택된 아미노산 서열로 이루어진 펩티드로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 9, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 11, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 13, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 15, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 17, SEQ ID NO: 18, SEQ ID NO: 19, SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 21 and SEQ ID NO: 22 and a peptide consisting of an amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO: 22.

화학식(GlymSerp)n의 가요성 링커 펩티드는, 글리신 잔기가 펩티드 가요성을 제공하고 세린이 일부 가용성을 제공하는 잇점을 갖는다. 추가로, 화학식 (GlymSerp)n 링커 서열 중의 키로트립신 I, 인자 Xa, 파파인, 플라스민, 트롬빈 및 트립신에 대한 감수성 부위의 부재는 생성 융합 단백질의 전체 안정성을 증가시키는 것으로 생각된다.A flexible linker peptide of formula (GlymSerp)n has the advantage that the glycine residue provides peptide flexibility and serine provides some solubility. Additionally, the absence of sensitive sites for kyrotrypsin I, factor Xa, papain, plasmin, thrombin and trypsin in the formula (GlymSerp)n linker sequence is thought to increase the overall stability of the resulting fusion protein.

가변 길이의 화학식 (GlymSerp)n 링커는 단일가닥 Fv 단편(sFv) 항체를 작제하기 위해 통상 사용된다. 또한, 화학식 (GlymSerp)n 링커는 각종 융합 단백질을 생성하기 위해 사용되었고, 이는 종종 이들의 성분 각각의 생물학적 활성을 보유한다.Variable length formula (GlymSerp)n linkers are commonly used to construct single-stranded Fv fragment (sFv) antibodies. In addition, formula (GlymSerp)n linkers have been used to generate a variety of fusion proteins, which often retain the biological activity of each of their components.

다른 형태의 펩티드 링커는 또한 본 발명에 따르는 키메라 효소, 예를 들면, GGGGIAPSMVGGGGS(서열번호 6), SPngASNSGSAPDTSSAPGSQ(서열번호 7), EGKSSGSGSiKSTE(서열번호 8), EGKSSGSGSiKEF(서열번호 9), GGGSGGGSGGGTGGGSGGG(서열번호 10)], GSTSGSGKSSEGKG(서열번호 11), YPRSIYIRRRHPSPSLTT(서열번호 12), GSTSGSGKPGSGEGSTKG(서열번호 13), GSTSGSGKPGSGEGS(서열번호 14), SSADDAKKDAAKKDDAKKDDAKKDA(서열번호 l5), GSADDAXXDAAXKDDAKKDDAKKDGS(서열번호 16), LSADDAKKDAAKKDDAKKDDAKKDL(서열번호 17), AEAAAKEAAAKEAAAKA(서열번호 18), GSHSGSGKP(서열번호 19), GSTSGSGKPGSGEGSTGAGGAGSTSGSGKPSGEG(서열번호 20), LSLEVAEEIARLEAEV (서열번호 21), 및 GTPTPTPTPTGEF(서열번호 22)을 생성하는 것으로 고려될 수 있다.Other types of peptide linkers are also chimeric enzymes according to the present invention, for example GGGGIAPSMVGGGGS (SEQ ID NO: 6), SPngASNSGSAPDTSSAPGSQ (SEQ ID NO: 7), EGKSSGSGSiKSTE (SEQ ID NO: 8), EGKSSGSGSiKEF (SEQ ID NO: 9), GGGSGGGSGGGTGGGSGGG (SEQ ID NO: 6) 10)], GSTSGSGKSSEGKG (SEQ ID NO: 11), YPRSIYIRRRHPSPSLTT (SEQ ID NO: 12), GSTSGSGKPGSGEGSTKG (SEQ ID NO: 13), GSTSGSGKPGSGEGS (SEQ ID NO: 14), SSADDAKKDAAKKDDAKKKDDAKKDA (SEQ ID NO: 16), DDDLDAAKKDAAKKGS SEQ ID NO: LSDADKKKDAAKKGS SEQ ID NO: LSADDKKKDAAKKGS SEQ ID NO: l5), GSADDAKK 17), AEAAAKEAAAKEAAAKA (SEQ ID NO: 18), GSHSGSGKP (SEQ ID NO: 19), GSTSGSGKPGSGEGSTGAGGAGSTSGSGKPSGEG (SEQ ID NO: 20), LSLEVAEEIARLEAEV (SEQ ID NO: 21), and GTPTPTPTPTGEF (SEQ ID NO: 22).

다른 종류의 공유 결합은, 이로써 한정되는 것은 아니지만, 디설파이드 결합, 트랜스글루타민화 및 화학적 및/또는 물리적 제제에 의한 단백질 트랜스-결합, 예를 들면, 트리스(비피리딘)루테늄(II)-디클로라이드 및 자외선광 조사를 포함한다.Other types of covalent bonds include, but are not limited to, disulfide bonds, transglutamination and protein trans-binding by chemical and/or physical agents, such as tris(bipyridine)ruthenium(II)-dichloride and UV light irradiation.

RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제 및 DdRp의 상기 촉매 도메인은 또한 특정한 단백질 요소, 예를 들면, 류신 지퍼에 의해 조립될 수 있고, 예를 들면, 본 발명에 따르는 키메라 효소에서 비오티닐화 도메인을 촉매 도메인의 하나(예: Avi-tag II 또는 PFBtag) 및 비오틴 결합 도메인을 다른 촉매 도메인의 하나(예를 들면, 스트렙-tagII 또는 nono-tag)로 조립될 수 있다.Said catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase and DdRp can also be assembled by specific protein elements, for example leucine zippers, for example chimeric according to the invention In enzymes, the biotinylation domain can be assembled into one of the catalytic domains (eg, Avi-tag II or PFBtag) and the biotin binding domain into one of the other catalytic domains (eg, strep-tagII or nono-tag).

본 발명에 따르는 키메라 효소에서, 적어도 2개의 상기 촉매 도메인은 비공유 결합, 특히 류신 지퍼에 의해 조립될 수 있다.In the chimeric enzyme according to the invention, at least two of said catalytic domains may be assembled by non-covalent bonds, in particular by leucine zippers.

바람직하게는, DdRp의 적어도 상기 촉매 도메인은 비공유 결합, 특히 류신 지퍼에 의해 RNA 트리포스파타제의 상기 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인 및 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 상기 촉매 도메인으로 이루어진 그룹에서 선택된 촉매 도메인의 적어도 하나로 조립될 수 있다.Preferably, at least said catalytic domain of DdRp is by a non-covalent bond, in particular a leucine zipper, the group consisting of said catalytic domain of RNA triphosphatase, said catalytic domain of guanylyltransferase and said catalytic domain of N7-guanine methyltransferase. It may be assembled into at least one of the catalytic domains selected from

서로 상호작용하는 2개의 양쪽성 α-헬릭스로 이루어진 이량체성 나선형-코일 단백질 구조인 류신 지퍼는 통상 단백질을 호모- 또는 헤테로-이량체화하는데 사용된다. 각각의 헬릭스는 7개의 아미노산의 반복체로 이루어져 있고, 여기서 제1 아미노산(잔기 a)는 소수성이며, 제4 아미노산(잔기 d)는 통상 류신이며, 다른 잔기는 극성이다. 평행한 헤테로이량체성 2본쇄 나선형 코일 구조를 형성하는 류신 지퍼 VELCRO ACID-p1 및 Base-p1은 평행 단백질 헤테로-이량체를 형성하는 높은 경향을 갖는다. 이들은 몇몇 가용성 단백질] 뿐만 아니라 구성원 단백질을 헤테로이량체화하는데 사용되었다.Leucine zippers, a dimeric helical-coil protein structure composed of two amphoteric α-helices interacting with each other, are commonly used to homo- or hetero-dimerize proteins. Each helix consists of a repeat of 7 amino acids, wherein the first amino acid (residue a) is hydrophobic, the fourth amino acid (residue d) is usually leucine, and the other residues are polar. The leucine zippers VELCRO ACID-p1 and Base-p1, which form parallel heterodimeric double-stranded helical coil structures, have a high tendency to form parallel protein hetero-dimers. They have been used to heterodimerize several soluble proteins] as well as member proteins.

다른 종류의 올리고머화 펩티드 도메인은 또한 본 발명에 따르는 키메라 효소를 생성하고 본 발명에 따르는 키메라 효소의 적어도 2개의 상기 도메인, 특히 항평행 헤테로이량체성 구조를 형성하는 류신 지퍼, 예를 들면, ACID-al/Base-al, ACID-Kg/Base-Eg, NZ/CZ, ACID-pLL/ Base-pLL 및 EE1234L 및 RR1234L 류신 지퍼를 조립하는 것으로 생각된다. 류신 지퍼의 디설파이드-연결된 버젼은 또한 본 발명에 따르는 디설파이드 나선형 코일-결합된 헤테로이량체성 키메라 효소 뿐만 아니라 환원 조건하에 시스테인 잔기 사이의 쇄간 디설파이드 브릿지를 생성하기 위해 사용될 수 있다.Other types of oligomerized peptide domains also produce chimeric enzymes according to the invention and form at least two of said domains of the chimeric enzymes according to the invention, in particular antiparallel heterodimeric structures, leucine zippers, for example ACID- It is thought to assemble al/Base-al, ACID-Kg/Base-Eg, NZ/CZ, ACID-pLL/Base-pLL and EE1234L and RR1234L leucine zippers. The disulfide-linked version of the leucine zipper can also be used to generate interchain disulfide bridges between cysteine residues under reducing conditions as well as in the disulfide helical coil-linked heterodimeric chimeric enzymes according to the present invention.

따라서, RNA 트리포스파타제, 구아닐릴트랜스퍼라제, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제 및 DdRp의 적어도 2개의 상기 촉매 도메인은 류신지퍼, 특히 항평행 헤테로이량체성 구조를 형성하는 류신지퍼, 예를 들면, ACID-al/Base-al, ACID-Kg/Base-Eg, NZ/CZ 및 ACID-pLL/ Base-pLL 류신지퍼, 디설파이드 나선형 코일-결합된 지퍼, 및 시스테인 잔기 사이의 디설파이드 브릿지에 의해 조립될 수 있다.Thus, at least two of the catalytic domains of RNA triphosphatase, guanylyltransferase, N7-guanine methyltransferase and DdRp are leucine zippers, in particular leucine zippers that form antiparallel heterodimeric structures, for example ACID- al/Base-al, ACID-Kg/Base-Eg, NZ/CZ and ACID-pLL/Base-pLL leucine zippers, disulfide helical coil-bonded zippers, and disulfide bridges between cysteine residues.

본 발명의 키메라 효소는, 특히 링커 및 보다 특히는 화학식 (Gly3Ser)4 링커를 통해 5'→3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있는 야생형 T7 RNA 폴리머라제 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체의 아미노 말단, 특히 T7 RNA 폴리머라제의 야생형에 융합된, RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 부가할 수 있는, 아프리카 돼지열 바이러스의 야생형 mRNA 캡핑 효소 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체, 특히 야생형 아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소를 포함한다.The chimeric enzyme of the present invention is, in particular, a wild-type T7 RNA polymerase capable of synthesizing single-stranded RNA having sequence complementarity to double-stranded template DNA in the 5'→3' direction via a linker and more particularly a linker of formula (Gly3Ser)4 or a wild-type mRNA capping enzyme of African swine fever virus or a mutant thereof, capable of adding an m7GpppN cap at the 5' end of the RNA molecule, fused to the amino terminus of a mutant or derivative thereof, in particular to the wild type of T7 RNA polymerase; or derivatives, particularly wild-type African swine fever virus capping enzymes.

본 발명의 키메라 효소는, 특히 링커 및 보다 특히는 화학식 (Gly3Ser)4 링커를 통해 5'→3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있는 야생형 T3 RNA 폴리머라제 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체의 아미노 말단, 특히 T3 RNA 폴리머라제의 야생형에 융합된, RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 부가할 수 있는, 아프리카 돼지열 바이러스의 야생형 mRNA 캡핑 효소 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체, 특히 야생형 아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소를 포함한다.The chimeric enzyme of the present invention is a wild-type T3 RNA polymerase capable of synthesizing single-stranded RNA having sequence complementarity to double-stranded template DNA in the 5'→3' direction, particularly through a linker and more particularly through a linker of formula (Gly3Ser)4 or a wild-type mRNA capping enzyme of African swine fever virus or a mutant thereof, capable of adding an m7GpppN cap at the 5' end of the RNA molecule, fused to the amino terminus of a mutant or derivative thereof, in particular to the wild type of T3 RNA polymerase, or derivatives, particularly wild-type African swine fever virus capping enzymes.

본 발명의 키메라 효소는, 특히 링커 및 보다 특히는 화학식 (Gly3Ser)4 링커를 통해 5'→3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있는 야생형 SP6 RNA 폴리머라제 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체의 아미노 말단, 특히 SP6 RNA 폴리머라제의 야생형에 융합된, RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 부가할 수 있는, 아프리카 돼지열 바이러스의 야생형 mRNA 캡핑 효소 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체, 특히 야생형 아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소를 포함한다.The chimeric enzyme of the present invention is, in particular, a wild-type SP6 RNA polymerase capable of synthesizing single-stranded RNA having sequence complementarity to double-stranded template DNA in the 5'→3' direction via a linker and more particularly a linker of formula (Gly3Ser)4 or a wild-type mRNA capping enzyme of African swine fever virus or a mutant thereof, capable of adding an m7GpppN cap at the 5' end of the RNA molecule, fused to the amino terminus of a mutant or derivative thereof, in particular to the wild type of SP6 RNA polymerase, or derivatives, particularly wild-type African swine fever virus capping enzymes.

본 발명의 키메라 효소는, 류신 지퍼에 의해 조립된, RNA 분자의 5'말단에서 m7GpppN 캡을 부가할 수 있는, 아프리카 돼지열 바이러스의 야생형 mRNA 캡핑 효소 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체, 특히 야생형 아프리카 돼지열 바이러스 캡핑 효소 및 5'→3' 방향에서 이중가닥 주형 DNA에 서열 상보성이 있는 단일가닥 RNA를 합성할 수 있는, 야생형 T7 RNA 폴리머라제 또는 이의 돌연변이체 또는 유도체의 아미노 말단, 특히 T7 RNA 폴리머라제의 야생형을 포함한다.The chimeric enzyme of the present invention is a wild-type mRNA capping enzyme of African swine fever virus or a mutant or derivative thereof, in particular wild-type African swine fever, capable of adding an m7GpppN cap at the 5' end of the RNA molecule, assembled by a leucine zipper. Virus capping enzyme and amino terminus of wild-type T7 RNA polymerase or a mutant or derivative thereof, in particular T7 RNA polymerase, capable of synthesizing single-stranded RNA with sequence complementarity to double-stranded template DNA in the 5'→3' direction. Includes wild type.

본 발명에 키메라 효소는, 본 발명의 키메라 효소의 적어도 하나의 촉매 도메인, 특히 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 DdRp의 촉매 도메인으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 촉매 도메인의 활성을 증강시키는 도메인을 추가로 포함한다.The chimeric enzyme in the present invention comprises at least one catalytic domain of the chimeric enzyme of the present invention, in particular the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase, the catalytic domain of N7-guanine methyltransferase and the catalytic domain of DdRp. It further comprises a domain enhancing the activity of at least one catalytic domain selected from the group consisting of.

예를 들면, 본 발명의 키메라 효소의 적어도 하나의 촉매 도메인의 활성을 증강시키는 상기 도메인은, 고유한 효소 활성은 없지만 백시니아 mRNA 캡핑 효소의 D1R 서브유닛의 RNA N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제 활성을 현저히 증강시키는, 백시니아 바이러스 D12L 유전자에 의해 코딩된 31-kDa 서브유닛일 수 있다(게놈 서열 ID#NC_006998.1; GeneID#3707515; UniProtKB/Swiss-Prot ID#YP_232999.1).For example, said domain, which enhances the activity of at least one catalytic domain of the chimeric enzyme of the present invention, has no intrinsic enzymatic activity but significantly inhibits the RNA N7-guanine methyltransferase activity of the D1R subunit of the vaccinia mRNA capping enzyme. It may be a 31-kDa subunit encoded by the vaccinia virus D12L gene, which enhances (genomic sequence ID#NC_006998.1; GeneID#3707515; UniProtKB/Swiss-Prot ID#YP_232999.1).

본 발명의 키메라 효소는, 특히 링커 및 보다 특히는 화학식 (Gly3Ser)4 링커 및/또는 류신 지퍼에 의해 전체 또는 부분으로 조립된, RNA-트리포스파타제, RNA 구아닐릴트랜스퍼라제 및 RNA-구아닌 메틸트랜스퍼라제 효소 활성을 갖는, 백시니아 mRNA 캡핑 효소의 적어도 하나의 촉매 도메인, 특히 백시니아 바이러스 D1R 유전자에 의해 코딩된 95 kDa 서브유닛(Genomic sequence ID# NC 006998.1; GeneID# 3707562; UniProtKB/Swiss-Prot ID# YP 232988.1); - DdRp, 특히 T7, T3 및 SP6-RNA 폴리머라제로 이루어진 그룹에서 선택된 폴리머라제 및 보다 특히는 T7 RNA 폴리머라제의 적어도 하나의 촉매 도메인 및 백시니아 바이러스 D12L 유전자에 의해 코딩된 31-kDa를 포함한다.The chimeric enzymes of the present invention are, in particular, RNA-triphosphatase, RNA guanylyltransferase and RNA-guanine methyltransferase, assembled in whole or in part by a linker and more particularly by a linker of formula (Gly3Ser)4 and/or a leucine zipper. at least one catalytic domain of a vaccinia mRNA capping enzyme, having a enzyme activity, in particular a 95 kDa subunit encoded by the vaccinia virus D1R gene (Genomic sequence ID# NC 006998.1; GeneID# 3707562; UniProtKB/Swiss-Prot ID # YP 232988.1); - comprises at least one catalytic domain of DdRp, in particular a polymerase selected from the group consisting of T7, T3 and SP6-RNA polymerase and more particularly of T7 RNA polymerase and a 31-kDa encoded by the vaccinia virus D12L gene .

본 발명은 또한 분리된 핵산 분자 또는 분리된 핵산 분자의 그룹에 관한 것이며, 상기 핵산 분자(들)는 본 발명에 따르는 키메라 효소를 코딩한다.The invention also relates to an isolated nucleic acid molecule or group of isolated nucleic acid molecules, said nucleic acid molecule(s) encoding a chimeric enzyme according to the invention.

본 발명의 키메라 효소를 코딩하는 분리된 핵산 분자의 상기 그룹은, 이들의 발현에 의해 본 발명에 따르는 키메라 효소를 수득하는데 필요하고 충분한 모든 핵산 분자를 포함하거나 이들로 이루어진다.This group of isolated nucleic acid molecules encoding a chimeric enzyme of the invention comprises or consists of all nucleic acid molecules necessary and sufficient to obtain, by their expression, a chimeric enzyme according to the invention.

본 발명의 키메라 효소를 코딩하는 분리된 핵산 분자의 상기 그룹은 RNA 트리포스파타제의 적어도 하나의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 적어도 하나의 촉매 도메인 및 N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 적어도 하나의 촉매 도메인을 코딩하는 핵산 분자 및 DdRp의 적어도 하나의 촉매 도메인을 코딩하는 핵산 분자를 포함하거나 이들로 이루어진다.Said group of isolated nucleic acid molecules encoding a chimeric enzyme of the invention comprises at least one catalytic domain of RNA triphosphatase, at least one catalytic domain of guanylyltransferase and at least one catalytic domain of N7-guanine methyltransferase. It comprises or consists of a nucleic acid molecule encoding a nucleic acid molecule and a nucleic acid molecule encoding at least one catalytic domain of DdRp.

본 발명의 키메라 효소를 코딩하는 분리된 핵산 분자의 상기 그룹은 RNA 트리포스파타제의 적어도 하나의 촉매 도메인을 코딩하는 핵산 분자, 구아닐릴트랜스퍼라제의 적어도 하나의 촉매 도메인을 코딩하는 핵산 분자, N7 -구아닌 메틸트랜스퍼라제의 적어도 하나의 촉매 도메인을 코딩하는 핵산 분자 및 DdRp의 적어도 하나의 촉매 도메인을 코딩하는 핵산 분자를 포함하거나 이들로 이루어진다.Said group of isolated nucleic acid molecules encoding a chimeric enzyme of the invention comprises a nucleic acid molecule encoding at least one catalytic domain of RNA triphosphatase, a nucleic acid molecule encoding at least one catalytic domain of guanylyltransferase, N7- comprises or consists of a nucleic acid molecule encoding at least one catalytic domain of guanine methyltransferase and a nucleic acid molecule encoding at least one catalytic domain of DdRp.

본 발명의 핵산 분자는, 진핵세포 DdRp, 바람직하게는 RNA 폴리머라제 II를 위한 프로모터 및 DdRp의 상기 촉매 도메인을 위한 프로모터로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나, 바람직하게는 전체 프로모터(들)에 기능적으로 연결될 수 있다.The nucleic acid molecule of the present invention may be functionally linked to at least one, preferably the entire promoter(s) selected from the group consisting of a promoter for eukaryotic DdRp, preferably RNA polymerase II, and a promoter for said catalytic domain of DdRp. can

진핵세포 DdRp, 바람직하게는 RNA 폴리머라제 II를 위한 프로모터에 대한 핵산의 연결은 현저하게는, 본 발명의 키메라 효소가 진핵 숙주 세포에서 발현되는 경우, 당해 키메라 효소의 발현은 진핵 RNA 폴리머라제, 바람직하게는 RNA 폴리머라제 II에 의해 유도된다는 잇점을 갖는다. 이들 키메라 효소는 또한 도입유전자의 전사를 개시할 수 있다. 조직 특이적 RNA 폴리머라제 II 프로모터가 사용되는 경우, 본 발명의 키메라 효소는 표적 조직/세포에서 선택적으로 발현될 수 있다.The linkage of the nucleic acid to the promoter for eukaryotic DdRp, preferably RNA polymerase II, is markedly, when the chimeric enzyme of the present invention is expressed in a eukaryotic host cell, the expression of the chimeric enzyme is eukaryotic RNA polymerase, preferably It has the advantage of being induced by RNA polymerase II. These chimeric enzymes can also initiate transcription of a transgene. When a tissue-specific RNA polymerase II promoter is used, the chimeric enzyme of the present invention can be selectively expressed in a target tissue/cell.

상기 프로모터는 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 구조 프로모터 또는 유도 프로모터일 수 있다. 당해 프로모터는 발달상 조절될 수 있고, 유도성 또는 조직 특이성일 수 있다.The promoter may be a constitutive promoter or an inducible promoter known to those of ordinary skill in the art. The promoter may be developmentally regulated and may be inducible or tissue specific.

본 발명은 또한 본 발명의 핵산 분자를 포함하는 벡터에 관한 것이다. 상기 벡터는 반-안정한 또는 안정한 발현에 적절할 수 있다.The present invention also relates to a vector comprising a nucleic acid molecule of the present invention. The vector may be suitable for semi-stable or stable expression.

본 발명은 또한 본 발명의 분리된 핵산 분자의 상기 그룹을 포함하는 벡터 그룹에 관한 것이다.The invention also relates to a group of vectors comprising said group of isolated nucleic acid molecules of the invention.

특히, 본 발명의 상기 벡터는 클로닝 또는 발현 벡터이다.In particular, the vector of the present invention is a cloning or expression vector.

당해 벡터는 박테리오파지 등의 바이러스 벡터 또는 플라스미드 벡터 등의 비바이러스성 벡터일 수 있다.The vector may be a viral vector such as a bacteriophage or a non-viral vector such as a plasmid vector.

본 발명의 상기 벡터는, 특히 본 본 발명의 핵산 분자, 및 DdRp의 상기 촉매 도메인 및/또는 목적하는 적어도 하나의 DNA 서열을 위한 프로모터를 포함하는 비시스트로닉 벡터(bicistronic vector)이고, 상기 DNA 서열은 DdRp의 상기 촉매 도메인을 위한 프로모터에 작동적으로 연결된다.Said vector of the invention is, in particular, a bicistronic vector comprising a nucleic acid molecule of the invention and said catalytic domain of DdRp and/or a promoter for at least one DNA sequence of interest, said DNA sequence is operably linked to the promoter for the catalytic domain of DdRp.

본 발명의 상기 벡터는 또한 DdRp의 상기 촉매 도메인을 위한 프로모터를 포함할 수 있다.The vector of the present invention may also comprise a promoter for the catalytic domain of DdRp.

본 발명은 또한 본 발명의 분리된 핵산 분자 또는 본 발명의 분리된 핵산 분자 그룹 또는 본 발명의 벡터 또는 본 발명의 벡터 그룹을 포함하는 숙주 세포에 관한 것이다.The present invention also relates to an isolated nucleic acid molecule of the invention or a group of isolated nucleic acid molecules of the invention or a vector of the invention or a host cell comprising the group of vectors of the invention.

본 발명의 숙주 세포는 대규모 단백질 생산에 유용할 수 있다.The host cells of the present invention may be useful for large-scale protein production.

바람직하게는, 본 발명의 DNA-폴리머라제 RNA 폴리머라제 키메라 효소의 상기 촉매 도메인은 내인성 유전자 전사와 도입유전자 전사 사이의 경쟁을 방지하기 위해 숙주 세포의 것과는 상이한 효소의 것이다.Preferably, the catalytic domain of the DNA-polymerase RNA polymerase chimeric enzyme of the invention is of an enzyme different from that of the host cell to prevent competition between endogenous gene transcription and transgene transcription.

본 발명은 또한, 본 발명의 키메라 효소를 발현하는 유전자 조작된 비사람 진핵 생물에 관한 것이다.The present invention also relates to genetically engineered non-human eukaryotes expressing the chimeric enzymes of the present invention.

상기 비사람 진핵 생물은 임의의 비사람 동물 및 식물일 수 있다.The non-human eukaryote may be any non-human animal and plant.

본 발명은 또한, 5'말단 m7 GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 생산하기 위한, 본 발명에 따르는 키메라 효소 또는 본 발명에 따르는 분리된 핵산 분자 또는 본 발명에 따르는 분리된 핵산 분자 그룹의 특히 시험관내 또는 생체외에서의 용도에 관한 것이다.The present invention also relates to a chimeric enzyme according to the invention or an isolated nucleic acid molecule according to the invention or a group of isolated nucleic acid molecules according to the invention, in particular in vitro or It relates to use ex vivo.

본 발명은 또한, 특히 진핵세포 시스템, 예를 들면, 시험관내 합성된 단백질 분석 또는 배양된 세포에서 단백질, 특히 항체와 같은 치료학적 목적의 단백질을 생산하기 위한, 본 발명에 따르는 키메라 효소, 본 발명에 따르는 분리된 핵산 분자 또는 본 발명에 따르는 분리된 핵산 분자 그룹의 시험관내 또는 생체외 용도에 관한 것이다.The invention also relates to a chimeric enzyme according to the invention, in particular for the production of a protein, in particular an antibody, of a therapeutic purpose, such as a protein, in a eukaryotic system, for example in vitro synthesized protein assay or in cultured cells, to the in vitro or ex vivo use of an isolated nucleic acid molecule according to the present invention or a group of isolated nucleic acid molecules according to the present invention.

본 발명은 또한, DNA 서열에 의해 코딩된 5'말단 m7 GpppN 캡을 갖는 RNA 분자를 숙주 세포에서 생산하는 특히 시험관내 또는 생체외 방법으로서, 상기 방법은 숙주 세포에서 본 발명에 따르는 핵산 분자 또는 본 발명에 따르는 분리된 핵산 분자의 그룹을 발현시키는 단계를 포함하고, 상기 DNA 서열은 DdRp의 상기 촉매 도메인에 대한 프로모터에 작동적으로 연결되어 있고, 특히 상기 프로모터는 상기 숙주 세포에서 효과적인, 시험관내 또는 생체외 방법에 관한 것이다.The present invention also relates to a particularly in vitro or ex vivo method for producing in a host cell an RNA molecule having a 5' terminal m7 GpppN cap encoded by a DNA sequence, said method comprising in a host cell a nucleic acid molecule according to the invention or the present invention expressing a group of isolated nucleic acid molecules according to the invention, wherein said DNA sequence is operably linked to a promoter for said catalytic domain of DdRp, in particular said promoter is effective in said host cell, in vitro or It relates to an ex vivo method.

바람직하게는, 본 발명의 키메라 효소의 DNA-의존성 RNA-폴리머라제의 상기 촉매 도메인은 내인성 유전자 전사와 상기 DNA 서열 전사 사이의 경쟁을 방지하기 위해 숙주 세포의 것과는 상이한 효소의 것이다.Preferably, said catalytic domain of the DNA-dependent RNA-polymerase of the chimeric enzyme of the invention is of an enzyme different from that of the host cell to prevent competition between transcription of the endogenous gene and transcription of said DNA sequence.

Ⅲ. 자가전사 RNA/DNA 시스템의 변형Ⅲ. Modification of self-transcribed RNA/DNA systems

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템을 구성하는 상기 DdRp RNA 발현 카세트, auto_DdRp 발현 카세트, DNAi 발현 카세트 또는 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트는 염기서열 변형(SM)을 적어도 하나를 포함할 수 있다.The DdRp RNA expression cassette, auto_DdRp expression cassette, DNAi expression cassette or auto_(DdRp+DNAi) expression cassette constituting the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention may include at least one nucleotide sequence modification (SM).

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템은 RNA 및 DNA로 구성된다. 상기 DdRp RNA 발현 카세트는 DdRp 오픈 리딩 프레임(ORF), 5'UTR 및 3'UTR를 포함하는 DdRp mRNA이고 5'cap 구조, 화학적 변형(CM) 및 염기서열 변형(SM)을 포함할 수 있으며, 이들 증 SM이 결여하면 캡된 CM_DdRp mRNA이라고 하고, 이들을 모두 포함하면 캡된 CM/SM_DdRp mRNA이라고 하였다. The self-transcribed RNA/DNA system of the present invention is composed of RNA and DNA. The DdRp RNA expression cassette is a DdRp mRNA comprising a DdRp open reading frame (ORF), 5'UTR and 3'UTR, and may include a 5'cap structure, chemical modification (CM) and sequence modification (SM), If these symptoms were lacking in SM, they were called capped CM_DdRp mRNA, and if they were all included, it was called capped CM/SM_DdRp mRNA.

본 발명의 "캡된 CM/SM_DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트"는 SM_DdRp mRNA에 화학적 변형된 뉴클레오타이드를 포함하여 CM/SM_DdRp mRNA를 제조하고 5'cap 구조를 추가한 발현 카세트로, 특정 시점에 측정된 상기 캡된 CM/SM_mRNA로부터 생산된 단백질 또는 펩타이드의 양이 CM이 결여된 SM_DdRp mRNA("캡된 SM_DdRp mRNA")와 비교하여 증가하였다. 여기서 DdRp mRNA는 DdRp 발현을 증가시키는 CM 및 SM으로 이루어진 변형에서 적어도 하나의 변형을 포함한다. 상기 DdRp 발현은 CM와 SM이 포함된 CM/SM_DdRp mRNA의 투여에 의해 추가로 증가하였다. 캡된 CM/SM_DdRp mRNA에서 CM/SM의 적어도 하나에 따른 단백질 생산의 증가는 본원에서 "CM/SM_DdRp mRNA-연관 단백질 발현"로서 언급된다. The "DdRp RNA expression cassette comprising capped CM/SM_DdRp mRNA" of the present invention is an expression cassette in which CM/SM_DdRp mRNA is prepared by including chemically modified nucleotides in SM_DdRp mRNA and a 5'cap structure is added. It is measured at a specific time point. The amount of protein or peptide produced from the capped CM/SM_mRNA was increased compared to SM_DdRp mRNA lacking CM (“capped SM_DdRp mRNA”). wherein the DdRp mRNA comprises at least one modification in the modification consisting of CM and SM that increases DdRp expression. The DdRp expression was further increased by administration of CM/SM_DdRp mRNA containing CM and SM. An increase in protein production according to at least one of CM/SM in capped CM/SM_DdRp mRNA is referred to herein as “CM/SM_DdRp mRNA-associated protein expression”.

본 발명은 DdRp RNA 발현 카세트는 상기 DdRp mRNA의 안정성, 복제, 전사 및 번역을 관리하는 요소들을 포함하는 을 제공한다. 만약 본 발명의 DdRp RNA 발현 카세트 방법과 기존의 핵-의존적 프로모터를 갖는 plasmid DNA 방법을 비교하여 사용된다면, DdRp RNA 발현 카세트 방법의 단백질 생산의 증가는 본원에서 "DdRp RNA 발현 카세트-연관 증가"로서 언급하였다.The present invention provides a DdRp RNA expression cassette comprising elements managing the stability, replication, transcription and translation of the DdRp mRNA. If the DdRp RNA expression cassette method of the present invention is compared with the conventional plasmid DNA method having a nuclear-dependent promoter, the increase in protein production of the DdRp RNA expression cassette method is referred to herein as "DdRp RNA expression cassette-associated increase". mentioned.

본 발명의 "DdRp RNA 발현 카세트-연관 단백질 발현"는 특정 기간 동안 측정된 캡된 CM/SM_DdRp mRNA로부터 생산된 단백질이 CM/SM이 결여된 참조 DdRp mRNA로부터 생산된 단백질의 총량과 비교하여 증가되는 상황, 또는 특정 시점에 측정된 캡된 CM/SM_DdRp mRNA로부터 생산된 단백질 수준이 CM/SM이 결여된 참조 DdRp mRNA로부터 생산된 단백질 수준과 비교하여 증가되는 상황을 나타낸다.The "DdRp RNA expression cassette-associated protein expression" of the present invention refers to a situation in which the protein produced from capped CM/SM_DdRp mRNA measured for a specific period is increased compared to the total amount of protein produced from reference DdRp mRNA lacking CM/SM. , or a situation in which the protein level produced from the capped CM/SM_DdRp mRNA measured at a specific time point is increased compared to the protein level produced from a reference DdRp mRNA lacking CM/SM.

본 발명에서 상기 관심 DNA(DNAi)는 적어도 하나의 펩타이드 또는 단백질을 코딩하는 적어도 하나의 오픈 리딩 프레임(ORF), 5'UTR 및 3'UTR를 포함하는 관심 mRNA(mRNAi)를 코딩하고, 염기서열 변형(SM)을 포함할 수 있으며, 이를 SM_DNAi이라고 하였다. 상기 DNAi 발현 카세트의 SM_DNAi는 SM_mRNAi를 코딩화할 수 있다. In the present invention, the DNA of interest (DNAi) encodes an mRNA of interest (mRNAi) including at least one open reading frame (ORF), 5'UTR and 3'UTR encoding at least one peptide or protein, and a nucleotide sequence It may include a modification (SM), which was referred to as SM_DNAi. SM_DNAi of the DNAi expression cassette may encode SM_mRNAi.

여기에 추가적으로 auto_DdRp DNA 발현 카세트의 DdRp DNA를 포함할 수 있으며, 또한 염기서열 변형(SM)을 포함할 수 있고 auto_DdRp DNA라고 하였다. In addition to this, the DdRp DNA of the auto_DdRp DNA expression cassette may be included, and a nucleotide sequence modification (SM) may be included, and was referred to as auto_DdRp DNA.

본 발명에서는 염기서열 변형(SM)이 있는 mRNA를 코팅하는 SM_DNAi도 특정 시점에 측정된 상기 SM_DNAi로부터 생산된 단백질 또는 펩타이드의 양이 염기서열 SM이 결여된 DNA와 비교하여 증가한다. In the present invention, the amount of protein or peptide produced from SM_DNAi measured at a specific time point in the SM_DNAi coating mRNA with a nucleotide sequence modification (SM) also increases compared to DNA lacking the nucleotide sequence SM.

본 발명의 RNA/DNA 시스템의 개념에서, 본 발명의 DdRp RNA 발현 카세트와 더불어 SM_DNAi를 포함하는 DNAi 발현 카세트를 세포/조직에 주입한 경우, 상기 SM_DNAi가 코딩하는 mRNAi의 발현을 증가시킨다. 상기 SM_DNAi는 적어도 하나의 SM을 포함한다. 상기 코딩된 단백질 또는 펩타이드의 발현은 SM_DNAi가 코딩하는 mRNAi의 투여에 의해 증가된다. DNA의 SM에 따른 단백질 생산의 증가는 본원에서 "SM_DNA-연관 단백질 발현"로서 언급된다. In the concept of the RNA/DNA system of the present invention, when a DNAi expression cassette comprising SM_DNAi along with the DdRp RNA expression cassette of the present invention is injected into cells/tissues, the expression of mRNAi encoded by the SM_DNAi is increased. The SM_DNAi includes at least one SM. The expression of the encoded protein or peptide is increased by administration of the mRNAi encoded by SM_DNAi. The increase in protein production following SM of DNA is referred to herein as "SM_DNA-associated protein expression".

본 발명에 따르면, SM_DNAi 분자가 제공되며, 이는 SM이 결여된 각각의 DNAi("참조 DNAi")와 비교하여 코딩된 단백질의 증가된 발현에 의해 특징화된다. SM_DNAi에 의한 생체 내(in vivo) 단백질 생산을 평가하기 위해서, 코딩된 단백질의 발현은 표적 세포/조직 내로 SM_DNAi에 따라 결정되며, 참조 DNAi의 단백질 발현과 비교된다. According to the present invention, a SM_DNAi molecule is provided, characterized by increased expression of the encoded protein compared to the respective DNAi lacking SM (“reference DNAi”). To evaluate the in vivo protein production by SM_DNAi, the expression of the encoded protein is determined according to SM_DNAi into the target cell/tissue and compared with the protein expression of a reference DNAi.

본 발명에 따르면, mRNAi DNA 분자는 코딩된 단백질의 발현을 향상하기 위해서 SM이 될 수 있다("SM_DNAi-연관 증가"). 거기서, SM은 코딩된 단백질의 발현만큼 임의의 특정 구조에 한정되지 않고 본원에 정의된 바와 같은 참조 DNAi와 비교하여 증가된다. 여러 DNA 변형체는 당 업계에 알려져 있으며, 본 발명에서 주어진 DNAi로 적용할 수 있다.According to the present invention, mRNAi DNA molecules can be SM to enhance the expression of the encoded protein (“SM_DNAi-associated increase”). Therein, SM is increased compared to a reference DNAi as defined herein without being limited to any particular structure as much as expression of the encoded protein. Several DNA variants are known in the art and can be applied to a given DNAi in the present invention.

기존의 핵-의존적 프로모터를 갖는 plasmid 이용한 핵에서의 mRNA 발현 방법은 세포막 투과에 비해 그 효율이 1%에 불과한 핵막 투과에 의존하는바, RNA의 발현 억제 효율이 매우 낮다. 또한, 핵에서 발현된 mRNA는 세포질로 배출되어야만 RNA 발현에 관여할 수 있는 mRNA로 합성이 가능하나, 이러한 세포질로의 분출에 관여하는 엑스포틴(exportin)-5 운반체가 고농도의 mRNA에 의하여 포화되는 문제로 인해 다른 세포내 기능에 관여하는 mRNA의 세포질 분출까지도 방해하는 문제를 수반한다.The conventional method for expressing mRNA in the nucleus using a plasmid having a nuclear-dependent promoter depends on nuclear membrane penetration, which has an efficiency of only 1% compared to cell membrane penetration, and thus has very low RNA expression inhibition efficiency. In addition, the mRNA expressed in the nucleus can be synthesized into mRNA that can be involved in RNA expression only when it is released into the cytoplasm, but the exportin-5 transporter involved in the release into the cytoplasm is saturated by the high concentration of mRNA. The problem entails the problem of interfering with the cytoplasmic release of mRNA that is involved in other intracellular functions.

본 발명의 지속적인 mRNAi 발현용 조성물인 자가전사 RNA/DNA 시스템은 핵-비의존적으로 상기 캡된 CM/SM_DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트로 세포질 내에서 DdRp에서 선택된 T7 RNA 폴리머라제의 발현을 증가시켜 상기 mDdRp RNA 발현 카세트에 있는 SM_DNAi의 T7 프로모터 하류에 위치한 mRNAi 발현을 장기간 지속적으로 발현시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 mRNAi의 지속적 발현은 상기 조성물로부터 세포질 내 장기간 지속적으로 mRNAi를 생성하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The self-transcription RNA/DNA system, which is a composition for continuous mRNAi expression of the present invention, is a DdRp RNA expression cassette containing the capped CM/SM_DdRp mRNA in a nuclear-independent manner by increasing the expression of T7 RNA polymerase selected from DdRp in the cytoplasm. It may be to continuously express the mRNAi expression located downstream of the T7 promoter of SM_DNAi in the mDdRp RNA expression cassette for a long period of time. Specifically, the sustained expression of the mRNAi may be a long-term continuous production of mRNAi in the cytoplasm from the composition, but is not limited thereto.

1. 변형 RNA의 5'말단(5' 캡)의 변형:1. Modification of the 5' end (5' cap) of the modified RNA:

본 발명의 DdRp RNA 발현 카세트, CM_mRNA, SM_mRNA 및 CM/SM_mRNA 분자는 소위 "5' 캡(CAP)" 구조의 첨가에 의해 변형될 수 있다.The DdRp RNA expression cassette, CM_mRNA, SM_mRNA and CM/SM_mRNA molecules of the present invention can be modified by the addition of a so-called "5' cap (CAP)" structure.

5'캡(cap)은 독립체, 일반적으로 성숙한 mRNA의 5'말단을 "덮는(caps)" 일반적으로 변형 독립체이다. 5'캡(cap)은 일반적으로 변형, 특히 구아닌 뉴클레오타이드의 유도체에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게, 5'캡(cap)은 5'5'트리포스페이트 결합을 통해 5'말단에 연결된다. 5'캡(cap)은 메틸화될 수 있으며, 예를 들어, m7GpppN, 여기서 N은 5'캡(cap), 일반적으로 RNA의 5'말단을 운반하는 핵산의 말단 5' 뉴클레오타이드이다. m7GpppN은 폴리머라아제 II에 의해 전사된 mRNA에서 자연적으로 발생하는 5'캡(CAP) 구조이고, 따라서, 본 발명에 따른 CM/SM_mRNA에 포함된 SM으로서 간주되지 않는다. 이는 본 발명에 따른 CM/SM_mRNA는 5'캡(CAP)으로서 m7GpppN을 포함할 수 있는 것을 의미하지만, 추가적으로 SM_mRNAi는 본 원에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 추가의 SM을 포함한다.A 5' cap is usually a modifying entity that "caps" the 5' end of an entity, usually a mature mRNA. The 5' cap can be formed in general by modifications, in particular derivatives of guanine nucleotides. Preferably, the 5' cap is connected to the 5' end via a 5'5' triphosphate bond. The 5' cap may be methylated, for example, m7GpppN, where N is the 5' cap, usually the terminal 5' nucleotide of the nucleic acid carrying the 5' end of the RNA. m7GpppN is a naturally occurring 5' cap (CAP) structure in mRNA transcribed by polymerase II, and therefore is not considered as a SM included in CM/SM_mRNA according to the present invention. This means that the CM/SM_mRNA according to the present invention may comprise m7GpppN as the 5' cap (CAP), but additionally the SM_mRNAi comprises at least one additional SM as defined herein.

추가적인 5'캡(cap) 구조의 예로는 글리세릴, 역(inverted) 데옥시 무염기 잔기(성분), 4',5' 메틸렌 뉴클레오타이드, 1-(베타-D-에리스로퓨라노실)뉴클레오타이드, 4'-티오 뉴클레오타이드, 카보사이클릭 뉴클레오타이드, 1,5-안하이드로헥시톨 뉴클레오타이드, L-뉴클레오타이드, 알파-뉴클레오타이드, 화학적 변형된 염기 뉴클레오타이드, 트레오-펜토퓨라노실 뉴클레오타이드, 아사이클릭(acyclic) 3',4'-세코(seco) 뉴클레오타이드, 아사이클릭 3,4-디하이드록시부틸 뉴클레오타이드, 아사이클릭 3,5 디하이드록시펜틸 뉴클레오타이드, 3'3'역 뉴클레오타이드 성분, 3'3'역 무염기 성분, 3'2'-역 뉴클레오타이드 성분, 3'2'-역 무염기 성분, 1,4-부탄디올 포스페이트, 3'포스포라미데이트, 헥실포스페이트, 아미노헥실 포스페이트, 3'포스페이트, 3'포스포로티오에이트, 포스포로디티오에이트, 또는 가교(bridging) 또는 비-가교(non-bridging) 메틸포스포네이트 성분을 포함한다. 이들 화학적 변형된 5'캡(CAP) 구조는 본 발명에 따른 SM_mRNAi에 포함된 적어도 하나의 SM으로 여겨진다.Examples of additional 5' cap structures include glyceryl, inverted deoxy abasic residues (components), 4',5' methylene nucleotides, 1-(beta-D-erythrofuranosyl)nucleotides, 4 '-thio nucleotide, carbocyclic nucleotide, 1,5-anhydrohexitol nucleotide, L-nucleotide, alpha-nucleotide, chemically modified base nucleotide, threo-pentofuranosyl nucleotide, acyclic 3' ,4'-seco nucleotide, acyclic 3,4-dihydroxybutyl nucleotide, acyclic 3,5 dihydroxypentyl nucleotide, 3'3' inverted nucleotide component, 3'3' inverted free base component, 3'2'-reversed nucleotide component, 3'2'-reversed base free component, 1,4-butanediol phosphate, 3' phosphoramidate, hexylphosphate, aminohexyl phosphate, 3'phosphate, 3' phosphorothioate , phosphorodithioate, or a bridging or non-bridging methylphosphonate component. These chemically modified 5' cap (CAP) structures are considered to be at least one SM included in the SM_mRNAi according to the present invention.

특히 바람직한 화학적 변형된 5'캡(CAP) 구조는 CAP1(m7G 인접 뉴클레오타이드의 리보오스의 메틸화), CAP2(m7G의 제 2 뉴클레오타이드 다운스트림의 리보오스의 메틸화), CAP3(m7G의 제 3 뉴클레오타이드 다운스트림의 리보오스의 메틸화), CAP4(m7G의 제 4 뉴클레오타이드 다운스트림의 리보오스의 메틸화), ARCA(항-역 캡(CAP) 유사체, 화학적 변형된 ARCA (e.g. phosphothioate modified ARCA), 이노신, N1-메틸-구아노신, 2'-플루오로-구아노신, 7-데아자-구아노신, 8-옥소-구아노신, 2-아미노-구아노신, LNA-구아노신, 및 2-아지도-구아노신이다.Particularly preferred chemically modified 5' cap (CAP) structures are CAP1 (methylation of the ribose of the nucleotide adjacent to m7G), CAP2 (methylation of the ribose of the second nucleotide downstream of the m7G), CAP3 (the ribose of the third nucleotide downstream of m7G). methylation of), CAP4 (methylation of ribose downstream of the fourth nucleotide of m7G), ARCA (anti-reverse cap (CAP) analog, chemically modified ARCA (e.g. phosphothioate modified ARCA), inosine, N1-methyl-guanosine, 2′-fluoro-guanosine, 7-deaza-guanosine, 8-oxo-guanosine, 2-amino-guanosine, LNA-guanosine, and 2-azido-guanosine.

2. 화학적 변형(CM)2. Chemical transformation (CM)

용어 "RNA 화학적 변형"은 당 변형 또는 염기 변형뿐만 아니라 백본 변형을 포함하는 화학적 변형을 나타낼 수 있다.The term “RNA chemical modification” may refer to chemical modifications including sugar modifications or base modifications as well as backbone modifications.

본 발명의 화학적 변형 RNA 분자는 뉴클레오타이드 유사체/변형체, 예를 들어, 백본 변형체, 당 변형체 또는 염기 변형체를 함유할 수 있다. 본 발명과 관련된 백본 변형은 본원에 정의된 바와 같은 핵산 분자에 함유된 뉴클레오타이드의 백본의 포스페이트가 화학적으로 변형된 변형이다. 본 발명과 관련된 당 변형은 본원에 정의된 바와 같은 핵산 분자의 뉴클레오타이드의 당의 변형이다. 더욱이, 본 발명과 관련된 염기 변형은 핵산 분자의 핵산 분자의 뉴클레오타이드 염기 성분의 변형이다. 뉴클레오타이드 유사체 또는 변형체는 바람직하게 전사 및/또는 번역에 적용할 수 있는 뉴클레오타이드 유사체로부터 선택된다.The chemically modified RNA molecules of the present invention may contain nucleotide analogues/modifications, such as backbone modifications, sugar modifications or base modifications. A backbone modification in the context of the present invention is a modification in which the phosphate of the backbone of a nucleotide contained in a nucleic acid molecule as defined herein is chemically modified. A sugar modification in the context of the present invention is a modification of a sugar of a nucleotide of a nucleic acid molecule as defined herein. Moreover, a base modification in the context of the present invention is a modification of the nucleotide base component of a nucleic acid molecule of a nucleic acid molecule. Nucleotide analogues or variants are preferably selected from nucleotide analogues applicable to transcription and/or translation.

1) 당 변형체(Sugar Modifications):1) Sugar Modifications:

본 발명의 변형 RNA 내로 포함될 수 있는 화학적 변형된 뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드는 당 성분에서 화학적 변형될 수 있다. 예를 들어, 2' 하이드록실기(OH)는 상이한 수의 "옥시" 또는 "데옥시" 치환체와 함께 SM되거나 치환될 수 있다. "옥시" -2'하이드록실기 화학적 변형체의 예로는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 알콕시 또는 아릴옥시(-OR, 예를 들어, R = H, 알킬, 사이클로알킬, 아릴, 아르알킬, 헤테로아릴 또는 당); 폴리에틸렌글리콜(PEG), -0(CH2CH2o)nCH2CH2OR; 2' 하이드록실이 예를 들어, 메틸렌 다리(methylene bridge)에 의해 동일한 리보오스 당의 4' 탄소에 연결된 "잠금(locked)" 핵산(LNA); 아미노기(-O-아미노, 여기서 아미노기 예를 들어, NRR은 알킬아미노, 디알킬아미노, 헤테로사이클릴, 아릴아미노, 디아릴 아미노, 헤테로아릴 아미노, 또는 디헤테로아릴 아미노, 에틸렌 디아민, 폴리아미노일 수 있다) 또는 아미노알콕시를 포함한다.Chemically modified nucleosides and nucleotides that may be incorporated into the modified RNA of the present invention may be chemically modified in the sugar component. For example, the 2' hydroxyl group (OH) may be SM or substituted with a different number of "oxy" or "deoxy" substituents. Examples of "oxy"-2'hydroxyl group chemical modifications include, but are not limited to, alkoxy or aryloxy (-OR, e.g., R = H, alkyl, cycloalkyl, aryl, aralkyl, heteroaryl or Party); polyethylene glycol (PEG), -0(CH2CH2o)nCH2CH2OR; "locked" nucleic acids (LNAs) in which the 2' hydroxyl is linked to the 4' carbon of the same ribose sugar by, for example, a methylene bridge; An amino group (-O-amino, wherein the amino group, for example, NRR can be alkylamino, dialkylamino, heterocyclyl, arylamino, diaryl amino, heteroaryl amino, or diheteroaryl amino, ethylene diamine, polyamino ) or aminoalkoxy.

"데옥시" 변형체는 하이드로겐, 아미노(예를 들어, NH2; 알킬아미노, 디알킬아미노, 헤테로사이클릴, 아릴아미노, 디아릴 아미노, 헤테로아릴 아미노, 디헤테로아릴 아미노, 또는 아미노산); 또는 연결자(linker)를 통해 당에 부착될 수 있는, 여기서 상기 연결자는 원자, C, N 및 O 중 하나 이상의 원자를 포함하는 아미노기를 포함한다."Deoxy" variants include hydrogen, amino (eg, NH2; alkylamino, dialkylamino, heterocyclyl, arylamino, diaryl amino, heteroaryl amino, diheteroaryl amino, or amino acid); or may be attached to the sugar via a linker, wherein the linker comprises an amino group comprising an atom, one or more of C, N and O.

당기(sugar group)는 또한 리보오스 내 상응하는 탄소와 반대의 입체화학적 배열을 가지는 하나 이상의 탄소를 함유할 수 있다. 따라서, SM_mRNA는 예를 들어, 당으로서 아라비노스를 함유하는 뉴클레오타이드를 포함할 수 있다.A sugar group may also contain one or more carbons having the opposite stereochemical configuration to the corresponding carbon in ribose. Thus, SM_mRNA may comprise, for example, nucleotides containing arabinose as a sugar.

2) 백본 변형체(Backbone Modifications):2) Backbone Modifications:

포스페이트 백본은 또한, 본원에 설명된 바와 같이, 변형 RNA 내로 포함될 수 있는 변형된 뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드로 변형될 수 있다. 백본의 포스페이트기는 상이한 치환체를 갖는 하나 이상의 산소 원자를 치환함으로써 변형될 수 있다. 또한, 변형된 뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드는 본원에 설명된 바와 같은 변형된 포스페이트를 갖는 비화학적 변형된 포스페이트 성분의 총 치환을 포함할 수 있다. 변형된 포스페이트기의 예로는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 포스포로티오에이트, 포스포로셀레네이트, 보라노 포스페이트, 보라노 포스페이트 에스테르, 하이드로겐 포스포네이트, 포스포로아미데이트, 알킬 또는 아릴 포스포네이트 및 포스포트리에스테르를 포함한다. 포스포로티오에이트는 황(sulfur)으로 치환된 모두 비-연결된 산소를 갖는다. 포스페이트 연결자는 또한 연결된 산소가 질소(가교 포스포로아미데이트), 황(가교 포스포로티오에이트) 및 탄소(가교 메틸렌-포스포네이트)의 치환에 의해 SM될 수 있다.The phosphate backbone can also be modified with modified nucleosides and nucleotides that can be incorporated into modified RNA, as described herein. The phosphate group of the backbone can be modified by substituting one or more oxygen atoms with different substituents. In addition, modified nucleosides and nucleotides may include total substitution of a non-chemically modified phosphate moiety with a modified phosphate as described herein. Examples of modified phosphate groups include, but are not limited to, phosphorothioates, phosphoroselenates, borano phosphates, borano phosphate esters, hydrogen phosphonates, phosphoroamidates, alkyl or aryl phosphonates. and phosphotriesters. Phosphorothioates have all unlinked oxygens substituted with sulfur. Phosphate linkers can also be SMed by substitution of nitrogen (bridged phosphoroamidate), sulfur (bridged phosphorothioate) and carbon (bridged methylene-phosphonate) in the linked oxygen.

3) 염기 변형체(base modifications):3) base modifications:

본원에 설명된 바와 같이, 변형 RNA 내로 포함될 수 있는 화학적 변형된 뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드는 핵염기 성분(moiety)에서 추가로 SM될 수 있다. RNA에서 발견되는 핵염기의 예로는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 아데닌, 구아닌, 사이토신 및 우라실이 포함된다. 예를 들어, 본원에 설명된 바와 같은 뉴클레오사이드 및 뉴클레오타이드는 주홈면(major groove face)에서 화학적으로 SM될 수 있다. 화학적 변형체는 아미노기, 티올기, 알킬기, 또는 할로기를 포함할 수 있다.As described herein, chemically modified nucleosides and nucleotides that can be incorporated into a modified RNA can be further SMed at a nucleobase moiety. Examples of nucleobases found in RNA include, but are not limited to, adenine, guanine, cytosine, and uracil. For example, nucleosides and nucleotides as described herein can be chemically SM in the major groove face. The chemical modification may include an amino group, a thiol group, an alkyl group, or a halo group.

본 발명에서, 뉴클레오타이드 유사체/변형체는 염기 변형체로부터 선택되며, 이는 바람직하게 2-아미노-6-클로로퓨린리보사이드-5'트리포스페이트, 2-아미노퓨린-리보사이드-5'트리포스페이트; 2-아미노아데노신-5'트리포스페이트, 2'-아미노-2'-데옥시사이티딘-트리포스페이트, 2-티오사이티딘-5'트리포스페이트, 2-티오우리딘-5'트리포스페이트, 2'-플루오로티미딘-5'트리포스페이트, 2'-O-메틸 이노신-5'트리포스페이트 4-티오우리딘-5'트리포스페이트, 5-아미노알릴사이티딘-5'트리포스페이트, 5-아미노알릴우리딘-5'트리포스페이트, 5-브로모사이티딘-5'트리포스페이트, 5-브로모우리딘-5'트리포스페이트, 5-브로모-2'-데옥시사이티딘-5'트리포스페이트, 5-브로모-2'-데옥시우리딘-5'트리포스페이트, 5-요오도사이티딘-5'트리포스페이트, 5-요오도-2'-데옥시사이티딘-5'트리포스페이트, 5-요오도우리딘-5'트리포스페이트, 5-요오도-2'-데옥시우리딘-5'트리포스페이트, 5-메틸사이티딘-5'트리포스페이트, 5-메틸우리딘-5'트리포스페이트, 5-프로피닐-2'-데옥시사이티딘-5'트리포스페이트, 5-프로피닐-2'-데옥시우리딘-5'트리포스페이트, 6-아자사이티딘-5'트리포스페이트, 6-아자우리딘-5'트리포스페이트, 6-클로로퓨린리보사이드-5'트리포스페이트, 7-데아자아데노신-5'트리포스페이트, 7-데아자구아노신-5'트리포스페이트, 8-아자아데노신-5'트리포스페이트, 8-아지도아데노신-5'트리포스페이트, 벤지미다졸-리보사이드-5'트리포스페이트, N1-메틸아데노신-5'트리포스페이트, N1-메틸구아노신-5'트리포스페이트, N6-메틸아데노신-5'트리포스페이트, O6-메틸구아노신-5'트리포스페이트, 슈도우리딘-5'트리포스페이트, 또는 퓨로마이신-5'트리포스페이트, 잔토신-5'트리포스페이트로부터 선택된다. 5-메틸사이티딘-5'트리포스페이트, 7-데아자구아노신-5'트리포스페이트, 5-브로모사이티딘-5'트리포스페이트, 및 슈도우리딘-5'트리포스페이트로 이루어진 염기-CM의 군으로부터 선택된 염기 SM을 위한 뉴클레오타이드가 특히 바람직하다.In the present invention, the nucleotide analogs/variants are selected from base variants, which are preferably 2-amino-6-chloropurineriboside-5'triphosphate, 2-aminopurine-riboside-5'triphosphate; 2-Aminoadenosine-5'triphosphate, 2'-amino-2'-deoxycytidine-triphosphate, 2-thiocytidine-5'triphosphate, 2-thiouridine-5'triphosphate, 2' -Fluorothymidine-5'triphosphate, 2'-O-methyl inosine-5'triphosphate 4-thiouridine-5'triphosphate, 5-aminoallylcytidine-5'triphosphate, 5-aminoallyl Uridine-5'triphosphate, 5-bromocytidine-5'triphosphate, 5-bromouridine-5'triphosphate, 5-bromo-2'-deoxycytidine-5'triphosphate, 5-Bromo-2'-deoxyuridine-5'triphosphate, 5-iodocytidine-5'triphosphate, 5-iodo-2'-deoxycytidine-5'triphosphate, 5- iodouridine-5'triphosphate, 5-iodo-2'-deoxyuridine-5'triphosphate, 5-methylcytidine-5'triphosphate, 5-methyluridine-5'triphosphate, 5-propynyl-2'-deoxycytidine-5' triphosphate, 5-propynyl-2'-deoxyuridine-5' triphosphate, 6-azacytidine-5' triphosphate, 6-aza Uridine-5'triphosphate, 6-chloropurineriboside-5'triphosphate, 7-deazadenosine-5'triphosphate, 7-deazaguanosine-5'triphosphate, 8-azaadenosine-5' Triphosphate, 8-azidoadenosine-5'triphosphate, benzimidazole-riboside-5'triphosphate, N1-methyladenosine-5'triphosphate, N1-methylguanosine-5'triphosphate, N6-methyl adenosine-5'triphosphate, O6-methylguanosine-5'triphosphate, pseudouridine-5'triphosphate, or puromycin-5'triphosphate, xanthosine-5'triphosphate. of the base-CM consisting of 5-methylcytidine-5'triphosphate, 7-deazaguanosine-5'triphosphate, 5-bromocytidine-5'triphosphate, and pseudouridine-5'triphosphate Nucleotides for base SM selected from the group are particularly preferred.

변형된 뉴클레오사이드는 피리딘-4-온 리보뉴클레오사이드, 5-아자-우리딘, 2-티오-5-아자-우리딘, 2-티오우리딘, 4-티오-슈도우리딘, 2-티오-슈도우리딘, 5-하이드록시우리딘, 3-메틸우리딘, 5-카복시메틸-우리딘, 1-카복시메틸-슈도우리딘, 5-프로피닐-우리딘, 1-프로피닐-슈도우리딘, 5-타우리노메틸우리딘, 1-타우리노메틸-슈도우리딘, 5-타우리노메틸-2-티오-우리딘, l-타우리노메틸-4-티오-우리딘, 5-메틸-우리딘, 1-메틸-슈도우리딘, 4-티오-1-메틸-슈도우리딘, 2-티오-l-메틸-슈도우리딘, 1-메틸-1-데아자-슈도우리딘, 2-티오-1-메틸-1-데아자-슈도우리딘, 디하이드로우리딘, 디하이드로슈도우리딘, 2-티오-디하이드로우리딘, 2-티오-디하이드로슈도우리딘, 2-메톡시우리딘, 2-메톡시-4-티오-우리딘, 4-메톡시-슈도우리딘, 및 4-메톡시-2-티오-슈도우리딘을 포함한다.Modified nucleosides include pyridin-4-one ribonucleoside, 5-aza-uridine, 2-thio-5-aza-uridine, 2-thiouridine, 4-thio-pseudouridine, 2- Thio-pseudouridine, 5-hydroxyuridine, 3-methyluridine, 5-carboxymethyl-uridine, 1-carboxymethyl-pseudouridine, 5-propynyl-uridine, 1-propynyl-pseudo Uridine, 5-taurinomethyluridine, 1-taurinomethyl-pseudouridine, 5-taurinomethyl-2-thio-uridine, 1-taurinomethyl-4-thio-uridine, 5-methyl -uridine, 1-methyl-pseudouridine, 4-thio-1-methyl-pseudouridine, 2-thio-1-methyl-pseudouridine, 1-methyl-1-deaza-pseudouridine, 2 -Thio-1-methyl-1-deaza-pseudouridine, dihydrouridine, dihydropseudouridine, 2-thio-dihydrouridine, 2-thio-dihydropseudouridine, 2-methoxy uridine, 2-methoxy-4-thio-uridine, 4-methoxy-pseudouridine, and 4-methoxy-2-thio-pseudouridine.

변형된 뉴클레오사이드는 5-아자-사이티딘, 슈도이소사이티딘, 3-메틸-사이티딘, N4-아세틸사이티딘, 5-포밀사이티딘, N4-메틸사이티딘, 5-하이드록시메틸사이티딘, 1-메틸-슈도이소사이티딘, 피롤로-사이티딘, 피롤로-슈도이소사이티딘, 2-티오-사이티딘, 2-티오-5-메틸-사이티딘, 4-티오-슈도이소사이티딘, 4-티오-1-메틸-슈도이소사이티딘, 4-티오-1-메틸-1-데아자-슈도이소사이티딘, 1-메틸-1-데아자-슈도이소사이티딘, 제부라린, 5-아자-제부라린, 5-메틸-제부라린, 5-아자-2-티오-제부라린, 2-티오-제부라린, 2-메톡시-사이티딘, 2-메톡시-5-메틸-사이티딘, 4-메톡시-슈도이소사이티딘, 및 4-메톡시-l-메틸-슈도이소사이티딘을 포함한다.Modified nucleosides include 5-aza-cytidine, pseudoisocytidine, 3-methyl-cytidine, N4-acetylcytidine, 5-formylcytidine, N4-methylcytidine, 5-hydroxymethyl Tidine, 1-methyl-pseudoisocytidine, pyrrolo-cytidine, pyrrolo-pseudoisocytidine, 2-thio-cytidine, 2-thio-5-methyl-cytidine, 4-thio-pseudoisocytidine Dean, 4-thio-1-methyl-pseudoisocytidine, 4-thio-1-methyl-1-deaza-pseudoisocytidine, 1-methyl-1-deaza-pseudoisocytidine, zebrarin, 5-aza-zevurarin, 5-methyl-zeburarine, 5-aza-2-thio-zeburarine, 2-thio-zeburarine, 2-methoxy-cytidine, 2-methoxy-5-methyl-between tidine, 4-methoxy-pseudoisocytidine, and 4-methoxy-1-methyl-pseudoisocytidine.

변형된 뉴클레오사이드는 2-아미노퓨린, 2, 6-디아미노퓨린, 7-데아자-아데닌, 7-데아자-8-아자-아데닌, 7-데아자-2-아미노퓨린, 7-데아자-8-아자-2-아미노퓨린, 7-데아자-2,6-디아미노퓨린, 7-데아자-8-아자-2,6-디아미노퓨린, 1-메틸아데노신, N6-메틸아데노신, N6-이소펜테닐아데노신, N6-(시스-하이드록시이소펜테닐)아데노신, 2-메틸티오-N6-(시스-하이드록시이소펜테닐)아데노신, N6-글리시닐카바모일아데노신, N6-트레오닐카바모일아데노신, 2-메틸티오-N6-트레오닐카바모일아데노신, N6,N6-디메틸아데노신, 7-메틸아데닌, 2-메틸티오-아데닌, 및 2-메톡시-아데닌을 포함한다.The modified nucleosides are 2-aminopurine, 2,6-diaminopurine, 7-deaza-adenine, 7-deaza-8-aza-adenine, 7-deaza-2-aminopurine, 7-de Aza-8-aza-2-aminopurine, 7-deaza-2,6-diaminopurine, 7-deaza-8-aza-2,6-diaminopurine, 1-methyladenosine, N6-methyladenosine , N6-Isopentenyladenosine, N6-(cis-hydroxyisopentenyl)adenosine, 2-methylthio-N6-(cis-hydroxyisopentenyl)adenosine, N6-glycinylcarbamoyladenosine, N6- threonylcarbamoyladenosine, 2-methylthio-N6-threonylcarbamoyladenosine, N6,N6-dimethyladenosine, 7-methyladenine, 2-methylthio-adenine, and 2-methoxy-adenine.

변형된 뉴클레오사이드는 이노신, 1-메틸-이노신, 와이오신(wyosine), 와이부토신(wybutosine), 7-데아자-구아노신, 7-데아자-8-아자-구아노신, 6-티오-구아노신, 6-티오-7-데아자-구아노신, 6-티오-7-데아자-8-아자-구아노신, 7-메틸-구아노신, 6-티오-7-메틸-구아노신, 7-메틸이노신, 6-메톡시-구아노신, 1-메틸구아노신, N2-메틸구아노신, N2,N2-디메틸구아노신, 8-옥소-구아노신, 7-메틸-8-옥소-구아노신, l-메틸-6-티오-구아노신, N2-메틸-6-티오-구아노신, 및 N2,N2-디메틸-6-티오-구아노신을 포함한다.Modified nucleosides include inosine, 1-methyl-inosine, wyosine, wybutosine, 7-deaza-guanosine, 7-deaza-8-aza-guanosine, 6-thio -guanosine, 6-thio-7-deaza-guanosine, 6-thio-7-deaza-8-aza-guanosine, 7-methyl-guanosine, 6-thio-7-methyl-guanosine, 7-methylinosine, 6-methoxy-guanosine, 1-methylguanosine, N2-methylguanosine, N2,N2-dimethylguanosine, 8-oxo-guanosine, 7-methyl-8-oxo-guanosine , 1-methyl-6-thio-guanosine, N2-methyl-6-thio-guanosine, and N2,N2-dimethyl-6-thio-guanosine.

뉴클레오타이드는 SM될 수 있고 우라실의 C-5의 하이드로겐을 메틸기 또는 할로기로 교체하는 것을 포함할 수 있다.The nucleotide may be SM and may comprise replacing the hydrogen at C-5 of uracil with a methyl group or a halo group.

변형된 뉴클레오사이드는 5'0-(l-티오포스페이트)-아데노신, 5'0-(1-티오포스페이트)-사이티딘, 5'0-(1-티오포스페이트)-구아노신, 5'0-(1-티오포스페이트)-우리딘 또는 5'0-(l-티오포스페이트)-슈도우리딘이다.Modified nucleosides are 5'0-(l-thiophosphate)-adenosine, 5'0-(1-thiophosphate)-cytidine, 5'0-(1-thiophosphate)-guanosine, 5'0 -(1-thiophosphate)-uridine or 5'0-(1-thiophosphate)-pseudouridine.

SM_mRNAi는 6-아자-사이티딘, 2-티오-사이티딘, α-티오-사이티딘, 슈도-이소-사이티딘, 5-아미노알릴-우리딘, 5-요오도-우리딘, N1-메틸-슈도우리딘, 5,6-디하이드로우리딘, α-티오-우리딘, 4-티오-우리딘, 6-아자-우리딘, 5-하이드록시-우리딘, 데옥시-티미딘, 5-메틸-우리딘, 피롤로-사이티딘, 이노신, α-티오-구아노신, 6-메틸-구아노신, 5-메틸-사이티딘, 8-옥소-구아노신, 7-데아자-구아노신, N1-메틸-아데노신, 2-아미노-6-클로로-퓨린, N6-메틸-2-아미노-퓨린, 슈도-이소-사이티딘, 6-클로로-퓨린, N6-메틸-아데노신, α-티오-아데노신, 8-아지도-아데노신, 7-데아자-아데노신으로부터 선택된 뉴클레오사이드 화학적 변형체를 포함할 수 있다.SM_mRNAi is 6-aza-cytidine, 2-thio-cytidine, α-thio-cytidine, pseudo-iso-cytidine, 5-aminoallyl-uridine, 5-iodo-uridine, N1-methyl- Pseudouridine, 5,6-dihydrouridine, α-thio-uridine, 4-thio-uridine, 6-aza-uridine, 5-hydroxy-uridine, deoxy-thymidine, 5- Methyl-uridine, pyrrolo-cytidine, inosine, α-thio-guanosine, 6-methyl-guanosine, 5-methyl-cytidine, 8-oxo-guanosine, 7-deaza-guanosine, N1 -Methyl-adenosine, 2-amino-6-chloro-purine, N6-methyl-2-amino-purine, pseudo-iso-cytidine, 6-chloro-purine, N6-methyl-adenosine, α-thio-adenosine, 8-azido-adenosine, 7-deaza-adenosine, a nucleoside chemical modification selected from the group consisting of:

4) 지질 변형체(Lipid modification):4) Lipid modification:

본 발명의 변형 RNA는 지질 변형을 함유할 수 있다. 이와 같은 지질-변형 RNA는 일반적으로 본원에 정의된 바와 같은 RNA를 포함한다. 본 발명의 지질-변형 RNA 분자는 일반적으로 RNA 분자와 공유결합된 적어도 하나의 연결자, 및 각각의 연결자와 공유결합된 적어도 하나의 지질을 추가적으로 포함한다. 대신에, 지질-변형 RNA 분자는 본원에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 RNA 분자 및 RNA 분자와 (연결자 없이) 공유결합된 적어도 하나의 (2 기능성) 지질을 포함한다. 세 번째 대안에 따라서, 지질-화학적 변형 RNA 분자는 본원에 정의된 바와 같은 RNA 분자, RNA 분자와 공유결합된 적어도 하나의 연결자, 및 각각의 연결자와 공유결합된 적어도 하나의 지질, 및 또한 RNA 분자와 (연결자 없이) 공유결합된 적어도 하나의 (2 기능성) 지질을 포함한다. 지질 변형은 선형 RNA 서열의 말단 끝에 존재하는 것이 특히 바람직하다.The modified RNAs of the invention may contain lipid modifications. Such lipid-modified RNAs generally include RNAs as defined herein. Lipid-modified RNA molecules of the invention generally further comprise at least one linker covalently linked to the RNA molecule, and at least one lipid covalently linked to each linker. Instead, the lipid-modifying RNA molecule comprises at least one RNA molecule as defined herein and at least one (bifunctional) lipid covalently linked (without a linker) to the RNA molecule. According to a third alternative, the lipid-chemically modifying RNA molecule is an RNA molecule as defined herein, at least one linker covalently linked to the RNA molecule, and at least one lipid covalently linked to each linker, and also an RNA molecule and at least one (bifunctional) lipid covalently linked (without a linker). It is particularly preferred that the lipid modification is at the terminal end of the linear RNA sequence.

3. 염기서열의 변형(SM)3. Modification of the base sequence (SM)

1) 오픈 리딩 프레임의 변형: G/C 함량의 변형:1) Variation of open reading frame: Variation of G/C content:

본 발명의 SM_mRNAi는 적어도 하나의 펩타이드 또는 단백질을 코딩하는, 코딩 영역의 G/C 함량은 변형되고, 이의 특정 야생형 코딩 영역, 즉, 비변형 코딩 영역의 G/C 함량과 비교하였을 때 특히 증가된다. 코딩 역역의 아미노산 서열은 특정 야생형 코딩 영역의 코딩된 아미노산 서열과 비교하였을 때 변형되지 않는 것이 바람직하다.SM_mRNAi of the present invention encodes at least one peptide or protein, wherein the G/C content of the coding region is modified and is particularly increased when compared to the G/C content of its specific wild-type coding region, i.e., the unmodified coding region. . Preferably, the amino acid sequence of the coding region is not modified as compared to the encoded amino acid sequence of the particular wild-type coding region.

본 발명에서 SM_mRNAi 코딩 영역의 G/C-함량의 변형은, 번역될 임의의 mRNA 영역의 서열이 mRNA의 효율적인 번역에 중요하다는 사실을 기초로 한다. 따라서, 다양한 뉴클레오타이드의 조성 및 서열은 중요하다. 특히 G(구아노신)/C(사이토신) 함량이 증가된 mRNA 서열은, A(아데노신)/U(우라실) 함량이 증가된 mRNA 서열보다 더욱 안정하다. 본 발명에 따르면, 지속적으로 아미노산 서열로 번역되고 있는 코딩 영역의 코돈은, 이 코돈 중 G/C 뉴클레오타이드의 양이 증가되었다는 점에서 이의 야생형 코딩 영역의 코돈과는 상이하다. 몇몇 코돈은 하나의 동일한 아미노산을 코딩한다는 사실(소위 유전적 암호의 축퇴성(degeneration))에 비추어, 안정성에 가장 유리한 코돈이 결정될 수 있다(소위 대안적 코돈 선호도(alternative codon usage)).The modification of the G/C-content of the SM_mRNAi coding region in the present invention is based on the fact that the sequence of any mRNA region to be translated is important for efficient translation of the mRNA. Thus, the composition and sequence of the various nucleotides is important. In particular, an mRNA sequence having an increased content of G (guanosine)/C (cytosine) is more stable than an mRNA sequence having an increased content of A (adenosine)/U (uracil). According to the present invention, the codon of the coding region that is continuously being translated into the amino acid sequence is different from the codon of its wild-type coding region in that the amount of G/C nucleotides in the codon is increased. In light of the fact that several codons encode one and the same amino acid (the so-called degeneration of the genetic code), the codon most favorable for stability can be determined (the so-called alternative codon usage).

본 발명에서 SM_mRNAi의 코딩 영역에 의해 코딩될 아미노산에 따라서, 이의 야생형 코딩 영역과 비교할 때 RNA 서열, 예를 들어, 코딩 영역의 변형에 대한 다양한 가능성이 존재한다. 오직 G 또는 C 뉴클레오타이드만을 함유하는 코돈에 의해 코딩된 아미노산의 경우, 코돈의 변형은 필요하지 않다. 따라서, A 또는 U가 존재하지 않기 때문에, Pro(CCC 또는 CCG), Arg(CGC 또는 CGG), ala(GCC 또는 GCG) 그리고 Gly (GGC 또는 GGG)에 대한 코돈은 변형이 필요하지 않다.Depending on the amino acid to be encoded by the coding region of SM_mRNAi in the present invention, various possibilities exist for modification of the RNA sequence, eg, the coding region, when compared to its wild-type coding region. For amino acids encoded by codons containing only G or C nucleotides, no codon modifications are necessary. Therefore, since neither A nor U is present, the codons for Pro (CCC or CCG), Arg (CGC or CGG), ala (GCC or GCG) and Gly (GGC or GGG) do not require modification.

대조적으로, A 및/또는 U 뉴클레오타이드를 함유하는 코돈은, 동일한 아미노산을 코딩하지만 A 및/또는 U를 함유하지 않는 다른 코돈의 치환에 의해 변형될 수 있으며, 이들의 예로는 다음과 같다: In contrast, codons containing A and/or U nucleotides may be modified by substitution of other codons encoding the same amino acid but not containing A and/or U, examples of which are:

Pro에 대한 코돈은 CCU 또는 CCA에서 CCC 또는 CCG로 변형될 수 있고; The codon for Pro may be modified from CCU or CCA to CCC or CCG;

Arg에 대한 코돈은 CGU 또는 CGA 또는 AGA 또는 AGG에서 CGC 또는 CGG로 변형될 수 있으며;The codon for Arg may be modified from CGU or CGA or AGA or AGG to CGC or CGG;

ala에 대한 코돈은 GCU 또는 GCA에서 GCC 또는 GCG로 변형될 수 있고;The codon for ala can be modified from GCU or GCA to GCC or GCG;

Gly에 대한 코돈은 GGU 또는 GGA에서 GGC 또는 GGG로 변형될 수 있다.The codon for Gly can be modified from GGU or GGA to GGC or GGG.

다른 경우에서, 비록 A 또는 U 뉴클레오타이드가 코돈으로부터 제거될 수 없다고 하더라도, 더욱 적은 함량의 A 및/또는 U 뉴클레오타이드를 함유하는 코돈을 사용함으로써 A 및 U 함량이 감소할 수 있다. 이들의 예로는 다음과 같은 경우가 있다:In other cases, although A or U nucleotides cannot be removed from the codon, the A and U content can be reduced by using codons containing lower amounts of A and/or U nucleotides. Examples of these are:

Phe에 대한 코돈은 UUU에서 UUC로 변형될 수 있고;The codon for Phe can be modified from UUU to UUC;

Leu에 대한 코돈은 UUA, UUG, CUU 또는 CUA에서 CUC 또는 CUG로 변형될 수 있으며;The codon for Leu may be modified from UUA, UUG, CUU or CUA to CUC or CUG;

Ser에 대한 코돈은 UCU 또는 UCA 또는 AGU에서 UCC, UCG 또는 AGC로 변형될 수 있고;The codon for Ser can be modified from UCU or UCA or AGU to UCC, UCG or AGC;

Tyr에 대한 코돈은 UAU에서 UAC로 변형될 수 있으며;The codon for Tyr can be modified from UAU to UAC;

Cys에 대한 코돈은 UGU에서 UGC로 변형될 수 있고;The codon for Cys can be modified from UGU to UGC;

His에 대한 코돈은 CAU에서 CAC로 변형될 수 있으며;The codon for His can be modified from CAU to CAC;

Gln에 대한 코돈은 CAA에서 CAG로 변형될 수 있고;The codon for Gln can be modified from CAA to CAG;

Ile에 대한 코돈은 AUU 또는 AUA에서 AUC로 변형될 수 있으며;The codon for Ile can be modified from AUU or AUA to AUC;

Thr에 대한 코돈은 ACU 또는 ACA에서 ACC 또는 ACG로 변형될 수 있고;The codon for Thr can be modified from ACU or ACA to ACC or ACG;

Asn에 대한 코돈은 AAU에서 AAC로 변형될 수 있으며;The codon for Asn can be modified from AAU to AAC;

Lys에 대한 코돈은 AAA에서 AAG로 변형될 수 있고;The codon for Lys can be modified from AAA to AAG;

Val에 대한 코돈은 GUU 또는 GUA에서 GUC 또는 GUG로 변형될 수 있으며;The codon for Val can be modified from GUU or GUA to GUC or GUG;

Asp에 대한 코돈은 GAU에서 GAC로 변형될 수 있고;The codon for Asp can be modified from GAU to GAC;

Glu에 대한 코돈은 GAA에서 GAG로 변형될 수 있으며;The codon for Glu can be modified from GAA to GAG;

종결 코돈 UAA는 UAG 또는 UGA로 변형될 수 있다.The stop codon UAA may be modified to UAG or UGA.

한편, Met(AUG) 및 Trp(UGG)에 대한 코돈의 경우, 서열 변형 가능성은 없다.On the other hand, in the case of codons for Met(AUG) and Trp(UGG), there is no possibility of sequence modification.

본 발명에서 SM_mRNAi의 코딩 영역의 G/C 함량을, 특정 야생형 코딩 영역(즉 원래의 서열)의 G/C 함량에 비해 증가시키기 위해서는, 상기 나열된 치환들은 개별적으로 적용될 수 있거나, 가능한 임의의 조합으로 적용될 수 있다. 따라서, 예를 들어 야생형 서열에서 발생하는 Thr에 대한 모든 코돈은 ACC(또는 ACG)로 변형될 수 있다.In order to increase the G/C content of the coding region of SM_mRNAi in the present invention compared to the G/C content of a specific wild-type coding region (ie the original sequence), the substitutions listed above can be applied individually or in any possible combination. can be applied. Thus, for example, all codons for Thr occurring in the wild-type sequence can be modified to ACC (or ACG).

바람직하게 본 발명에서 SM_mRNAi의 코딩 영역의 G/C 함량은, 야생형 코딩 영역의 G/C 함량에 비하여 7% 이상, 더욱 바람직하게 15% 이상, 특히 바람직하게 20% 이상 증가된다. 병원성 항체 또는 절편, 이의 변이체 또는 유도체를 포함하는 적어도 하나의 펩타이드 또는 단백질을 하나 이상을 코딩하는 코딩 영역에서 치환 가능한 코돈들 중 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상, 더욱 더 바람직하게는 80% 이상, 그리고 가장 바람직하게는 90% 이상, 95% 이상 또는 심지어 100%가 치환되며, 이로써 상기 코딩 영역의 G/C 함량이 증가하게 된다.Preferably, in the present invention, the G/C content of the coding region of SM_mRNAi is increased by 7% or more, more preferably 15% or more, particularly preferably 20% or more, compared to the G/C content of the wild-type coding region. 5%, 10%, 20%, 30%, 40%, 50% of codons substitutable in the coding region encoding one or more peptides or proteins, including pathogenic antibodies or fragments, variants or derivatives thereof, 60% or more, more preferably 70% or more, even more preferably 80% or more, and most preferably 90% or more, 95% or more or even 100% are substituted, whereby the G/C content of said coding region is substituted. this will increase

특히 바람직하게, 본 발명에서 SM_mRNAi의 코딩 영역의 G/C 함량은, 야생형 코딩 영역의 G/C 함량에 비하여 최대값(즉, 치환 가능한 코돈의 100%)만큼 증가할 수 있다.Particularly preferably, in the present invention, the G/C content of the coding region of SM_mRNAi may increase by a maximum value (ie, 100% of substitutable codons) compared to the G/C content of the wild-type coding region.

2) 코돈 최적화(Codon optimization):2) Codon optimization:

본 발명에서 SM_mRNAi의 적어도 하나의 펩타이드 또는 단백질을 코딩하는 코딩 영역의 추가적인 바람직한 변형은 번역 효율이 세포 내 tRNA의 출현의 상이한 빈도에 의해 또한 결정된다는 발견에 기초한다. 따라서, 만약, 소위 "희귀(rare) 코돈"이 야생형 RNA 서열의 코딩 영역에 증가된 정도로 존재하면, 상대적으로 "빈번한(frequent)" tRNA를 코딩하는 코돈이 존재하는 경우보다 현저히 낮은 정도로 번역된다.A further preferred modification of the coding region encoding at least one peptide or protein of SM_mRNAi in the present invention is based on the finding that translation efficiency is also determined by different frequencies of appearance of tRNA in cells. Thus, if so-called "rare codons" are present to an increased degree in the coding region of a wild-type RNA sequence, they are translated to a significantly lower degree than if codons encoding a relatively "frequent" tRNA are present.

SM_mRNAi의 코딩 영역은 바람직하게 상응하는 야생형 코딩 영역과 비교하여 변형되는 결과, 적어도 하나의 세포 내에서 상대적으로 희귀한 tRNA를 코딩하는 야생형 서열의 코돈은, 세포 내에서 상대적으로 빈번한 tRNA를 코딩하고 상대적으로 희귀한 tRNA로서 동일한 아미노산을 운반하는 코돈으로 치환된다. 이러한 변형에 의해, 본 발명의 SM_mRNAi의 코딩 영역은 변형되는 결과, 빈번하게 발생하는 tRNA를 이용하기 위한 코돈이 삽입된다. 다시 말해서, 본 발명에 따르면, 이러한 변형에 의해 세포 내에서 상대적으로 희귀한 tRNA를 코딩하는 야생형 코딩 영역의 모든 코돈은 각각의 경우에서 세포 내에서 상대적으로 빈번한 tRNA를 코딩하는 코돈으로 치환될 수 있고, 각각의 경우에서 상대적으로 희귀한 tRNA로서 아미노산을 운반할 수 있다.The coding region of the SM_mRNAi is preferably modified compared to the corresponding wild-type coding region so that the codons of the wild-type sequence encoding the tRNA, which are relatively rare in at least one cell, encode the tRNA that is relatively frequent in the cell and the relative is substituted with a codon carrying the same amino acid as the rare tRNA. By this modification, the coding region of the SM_mRNAi of the present invention is modified, and as a result, a codon for using a frequently occurring tRNA is inserted. In other words, according to the present invention, by this modification all codons of the wild-type coding region encoding a tRNA that are relatively rare in the cell can in each case be replaced with a codon encoding a tRNA that is relatively frequent in the cell, and , which in each case may carry amino acids as relatively rare tRNAs.

어떤 tRNA가 세포 내에서 상대적으로 빈번하게 발생하는지, 그리고 이와는 대조적으로 어떤 tRNA가 상대적으로 희귀하게 발생하는지는 통상의 기술자에게 알려져있다. 특정 아미노산을 위해 사용하는 가장 빈번하게 발생하는 tRNA, 예를 들어, (인간) 세포내에서 가장 빈번하게 발생하는 tRNA를 사용하는 Gly 코돈이 특히 바람직하다.It is known to the person skilled in the art which tRNAs occur relatively frequently in cells and, in contrast, which tRNAs occur relatively rarely. Particular preference is given to the Gly codon using the most frequently occurring tRNA for a particular amino acid, for example the most frequently occurring tRNA in (human) cells.

본 발명의 SM_mRNAi의 코딩 영역 내에 특히 최대로 증가된 서열 G/C 함량을, RNA 서열의 코딩 영역에 의해 코딩된 펩타이드 또는 단백질의 아미노산 서열이 변형되지 않은 "빈번한" 코돈과 연관짓는 것이 특히 바람직하다. 특히 효율적으로 번역 및 안정화된(화학적 변형된) RNA 서열을 제공한다.It is particularly preferred to associate a maximally increased sequence G/C content in the coding region of the SM_mRNAi of the present invention with “frequent” codons in which the amino acid sequence of the peptide or protein encoded by the coding region of the RNA sequence is not modified. . Particularly efficiently translated and stabilized (chemically modified) RNA sequences are provided.

3) UTR의 변형:3) Variants of UTR:

바람직하게, 본 발명의 SM_mRNAi는 적어도 하나의 화학적 변형된 5' 및/또는 3' UTR 서열을 갖는다. 이들 5' 및/또는 3' UTR 내 변형은 세포 기질 내 RNA의 반감기를 증가시키는 효과를 가질 수 있거나 번역 효율을 증가시킬 수 있고 따라서 코딩된 단백질 또는 펩타이드의 발현을 향상시킬 수 있다. 이들 UTR 서열은 바이러스, 박테리아 및 진핵생물에서 발생한 자연적으로 발생하는 서열과 100% 서열 상동성을 가질 수 있으나, 부분적이거나 전체적으로도 합성될 수 있다. Preferably, the SM_mRNAi of the present invention has at least one chemically modified 5' and/or 3' UTR sequence. Modifications in these 5' and/or 3' UTRs may have the effect of increasing the half-life of the RNA in the cell matrix or may increase the translation efficiency and thus enhance the expression of the encoded protein or peptide. These UTR sequences may have 100% sequence homology to naturally occurring sequences occurring in viruses, bacteria and eukaryotes, but may also be partially or fully synthesized.

본 발명에 따른 SM_mRNAi는 바람직하게 5' 및/또는 3' UTR 요소, 특히 TOP 유전자의 5'UTR로부터 또는 이의 절편, 동족체 또는 변이체로부터 유래된 핵산을 포함하거나 이로 이루어진 5'UTR 요소, 또는 안정한 mRNA를 제공하는 유전자로부터, 또는 이의 동족체, 절편 또는 변이체로부터 유래할 수 있는 5' 및/또는 3'UTR 요소; 히스톤-스템-루프 구조, 바람직하게는 이의 3' 비번역 영역 내 히스톤-스템-루프; 5'캡(CAP) 구조; 폴리-A 꼬리; 또는 폴리(C) 서열을 포함하는 군에서 적어도 하나의 구조적 요소를 포함한다. The SM_mRNAi according to the present invention is preferably a 5' and/or 3' UTR element, in particular a 5'UTR element comprising or consisting of a nucleic acid derived from the 5'UTR of the TOP gene or from a fragment, homologue or variant thereof, or a stable mRNA 5' and/or 3'UTR elements, which may be derived from a gene providing a histone-stem-loop structure, preferably a histone-stem-loop in its 3' untranslated region; 5' cap (CAP) structure; poly-A tail; or at least one structural element from the group comprising a poly(C) sequence.

본 발명에 따른 SM_mRNAi는 적어도 하나의 5' 또는 3'UTR 요소를 포함한다. UTR 요소는 임의의 자연적으로 발생하는 5' 또는 3'UTR로부터 유래되거나, 유전자의 5' 또는 3'UTR의 절편, 동족체 또는 변이체로부터 유래된 핵산 서열을 포함하거나 이로 이루어진다. 바람직하게, 본 발명에 따라 사용된 5' 또는 3'UTR 요소는 본 발명에 따른 SM_mRNAi의 코딩 영역에 이종(heterologous)이다. 자연적으로 발생하는 유전자로부터 유래된 5' 또는 3'UTR 요소가 바람직하다 하더라도, 본 발명에서 합성적으로 조작된(engineered) UTR 요소도 사용될 수 있다.SM_mRNAi according to the present invention comprises at least one 5' or 3'UTR element. A UTR element comprises or consists of a nucleic acid sequence derived from any naturally occurring 5' or 3'UTR, or derived from a fragment, homologue or variant of a 5' or 3'UTR of a gene. Preferably, the 5' or 3'UTR element used according to the invention is heterologous to the coding region of the SM_mRNAi according to the invention. Although 5' or 3'UTR elements derived from naturally occurring genes are preferred, synthetically engineered UTR elements may also be used in the present invention.

본 발명에 따른 SM_mRNAi의 서열은 TOP 유전자의 5'UTR로부터 유래되거나 TOP 유전자의 5'UTR의 절편, 동족체 또는 변이체로부터 유래된 핵산 서열을 포함하거나 이로 이루어지는 적어도 하나의 5'비번역 영역 요소(5'UTR 요소)를 포함할 수 있다.The sequence of SM_mRNAi according to the present invention comprises or consists of at least one 5' untranslated region element (5 'UTR element).

TOP 유전자의 5'UTR로부터 유래된 5'UTR 요소의 핵산 서열은 유전자 또는 mRNA의 시작 코돈(예를 들어, A(U/T)G)의 업스트림 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10 자리에 위치한 뉴클레오타이드와 함께 이의 3'말단에서 종결된다. 따라서, 5'UTR 요소는 단백질 코딩 영역의 임의의 부분을 포함하지 않는다. 따라서, 바람직하게, 오직 본 발명에 따른 SM_mRNAi의 단백질 코딩 부분은 코딩 영역에 의해 제공된다.The nucleic acid sequence of the 5'UTR element derived from the 5'UTR of the TOP gene is 1, 2, 3, 4, 5, 6, upstream of the start codon (eg, A(U/T)G) of the gene or mRNA. It terminates at its 3' end with a nucleotide located at position 7, 8, 9 or 10. Thus, the 5'UTR element does not include any portion of the protein coding region. Thus, preferably, only the protein coding portion of the SM_mRNAi according to the present invention is provided by the coding region.

TOP 유전자의 5'UTR로부터 유래된 핵산 서열은 진핵생물 TOP 유전자로부터 유래되고, 바람직하게는 식물 또는 동물 TOP 유전자, 더욱 바람직하게는 척색동물 TOP 유전자, 더욱 더 바람직하게는 척추동물 TOP 유전자, 가장 바람직하게는 인간 TOP 유전자와 같은 포유동물 TOP 유전자로부터 유래된다.The nucleic acid sequence derived from the 5'UTR of the TOP gene is derived from a eukaryotic TOP gene, preferably a plant or animal TOP gene, more preferably a chordate TOP gene, even more preferably a vertebrate TOP gene, most preferably a It is preferably derived from a mammalian TOP gene, such as a human TOP gene.

본 발명에 따른 SM_mRNAi는 척색동물 유전자, 바람직하게는 척추동물 유전자, 더욱 바람직하게는 포유동물 유전자, 가장 바람직하게는 인간 유전자의 3'UTR로부터 유래되거나, 척색동물 유전자, 바람직하게는 척추동물 유전자, 더욱 바람직하게는 포유동물 유전자, 가장 바람직하게는 인간 유전자의 3'UTR의 변이체로부터 유래된 핵산 서열을 포함하거나 이로 이루어진 적어도 하나의 3'UTR 요소를 추가로 포함한다.SM_mRNAi according to the present invention is derived from the 3'UTR of a chordid gene, preferably a vertebrate gene, more preferably a mammalian gene, most preferably a human gene, or a chordate gene, preferably a vertebrate gene, More preferably it further comprises at least one 3'UTR element comprising or consisting of a nucleic acid sequence derived from a variant of the 3'UTR of a mammalian gene, most preferably a human gene.

용어 '3'UTR 요소'는 3'UTR로부터 유래되거나 3'UTR의 변이체로부터 유래된 핵산 서열을 포함하거나 이로 이루어진 핵산 서열을 나타낸다. 본 발명의 의미에서, 3'UTR 요소는 mRNA의 3'UTR을 대표할 수 있다. 따라서, 본 발명의 의미에서, 바람직하게, 3'UTR 요소는 mRNA, 바람직하게는 인공 mRNA의 3'UTR 일 수 있고, 또한 이는 mRNA의 3'UTR을 위한 전자 주형일 수 있다. 따라서, 3'UTR 요소는 바람직하게 mRNA의 3'UTR, 바람직하게는 인공 mRNA, 예컨대 유전적으로 조작된 벡터 발현 카세트의 전사에 의해 수득된 mRNA의 3'UTR에 상응하는 핵산 서열이다. 바람직하게, 3'UTR 요소는 3'UTR의 기능을 실현하거나 3'UTR의 기능을 실현하는 서열을 코딩한다.The term '3'UTR element' refers to a nucleic acid sequence comprising or consisting of a nucleic acid sequence derived from a 3'UTR or derived from a variant of the 3'UTR. In the sense of the present invention, a 3'UTR element may represent the 3'UTR of an mRNA. Thus, in the sense of the present invention, preferably, the 3'UTR element may be the 3'UTR of an mRNA, preferably of an artificial mRNA, which may also be an electron template for the 3'UTR of an mRNA. Thus, the 3'UTR element is preferably a nucleic acid sequence corresponding to the 3'UTR of an mRNA, preferably an artificial mRNA, such as a 3'UTR of an mRNA obtained by transcription of a genetically engineered vector expression cassette. Preferably, the 3'UTR element realizes the function of the 3'UTR or encodes a sequence that realizes the function of the 3'UTR.

독창적인 mRNA는 (안정한 mRNA를 제공하는) 반감기가 향상된 mRNA와 관련된 유전자로부터 유래될 수 있는 3'UTR 요소를 포함하며, 예를 들어, 하기 정의 및 설명된 바와 같은 3'UTR 요소이다.A novel mRNA comprises a 3'UTR element that can be derived from a gene associated with an mRNA with improved half-life (providing a stable mRNA), for example a 3'UTR element as defined and described below.

3'UTR 요소는 알부민 유전자, α-글로빈 유전자, β-글로빈 유전자, 타이로신 하이드록실라아제 유전자, 리폭시게나아제 유전자, 및 콜라겐 알파 유전자, 예컨대 콜라겐 알파 1(I) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택되는 유전자의 3'UTR로부터 유래되거나, 알부민 유전자, α-글로빈 유전자, β-글로빈 유전자, 타이로신 하이드록실라아제 유전자, 리폭시게나아제 유전자, 및 콜라겐 알파 유전자, 예컨대 콜라겐 알파 1(I) 유전자로 이루어진 군으로부터 선택되는 유전자의 3'UTR의 변이체로부터 유래된 핵산 서열을 포함하거나 이로 이루어진다. 3'UTR 요소는 알부민 유전자, 바람직하게는 척추동물 알부민 유전자, 더욱 바람직하게는 포유동물 알부민 유전자일 수 있다, The 3'UTR element is a gene selected from the group consisting of an albumin gene, an α-globin gene, a β-globin gene, a tyrosine hydroxylase gene, a lipoxygenase gene, and a collagen alpha gene, such as a collagen alpha 1(I) gene. from the 3'UTR of or from the group consisting of albumin gene, α-globin gene, β-globin gene, tyrosine hydroxylase gene, lipoxygenase gene, and collagen alpha gene, such as collagen alpha 1 (I) gene. It comprises or consists of a nucleic acid sequence derived from a variant of the 3'UTR of the gene of choice. The 3'UTR element may be an albumin gene, preferably a vertebrate albumin gene, more preferably a mammalian albumin gene,

가장 바람직하게는 인간 알부민 유전자의 3'UTR로부터 유래된 핵산 서열을 포함하거나 이로 이루어진다.Most preferably it comprises or consists of a nucleic acid sequence derived from the 3'UTR of the human albumin gene.

인간 알부민 3'UTR: CATCACATTT AAAAGCATCT CAGCCTACCA TGAGAATAAG AGAAAGAAAA TGAAGATCAA AAGCTTATTC ATCTGTTTTT CTTTTTCGTT GGTGTAAAGC CAACACCCTG TCTAAAAAAC ATAAATTTCT TTAATCATTT TGCCTCTTTT CTCTGTGCTT CAATTAATAA AAAATGGAAA GAATCT (서열번호 6)Human Albumin 3'UTR: CATCACATTT AAAAGCATCT CAGCCTACCA TGAGAATAAG AGAAAGAAAA TGAAGATCAA AAGCTTATTC ATCTGTTTTT CTTTTTCGTT GGTGTAAAGC CAACACCCTG TCTAAAAAAC ATAAATTTCT TTAATCATTT TGCCTCTTTT CTCTGTGCTT SEQ ID NO: 6)

본 발명에 따른 SM_mRNAi는 다른 핵산으로부터 유래된 상응하는 RNA 또는 이의 절편, 동족체 또는 변이체를 포함하는 3'UTR 요소를 포함하는 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferred that the SM_mRNAi according to the present invention comprises a 3'UTR element comprising a corresponding RNA derived from another nucleic acid or a fragment, homologue or variant thereof.

가장 바람직하게, 3'UTR 요소는 서열번호 6에 따른 인간 알부민 유전자의 절편으로부터 유래된 핵산 서열을 포함한다:Most preferably, the 3'UTR element comprises a nucleic acid sequence derived from a fragment of the human albumin gene according to SEQ ID NO:6:

알부민7 3'UTR: CATCACATTT AAAAGCATCT CAGCCTACC ATGAGAATAA GAGAAAGAAA ATGAAGATCA ATAGCTTATT CATCTCTTTT TCTTTTTCGT TGGTGTAAAG CCAACACCCT GTCTAAAAAA CATAAATTTC TTTAATCATT TTGCCTCTTT TCTCTGTGCT TCAATTAATA AAAAATGGAA AGAACCT (서열번호 7).Albumin7 3'UTR: CATCACATTT AAAAGCATCT CAGCCTACC ATGAGAATAA GAGAAAGAAA ATGAAGATCA ATAGCTTATT CATCTCTTTT TCTTTTTCGT TGGTGTAAAG CCAACACCCT GTCTAAAAAA CATAAATTTC GGTTTAATCATT TTGCCTATCTTT GAACCT (SEQ ID NO: 7) TCTCTGTGCT TCAAT.

본 발명의 독창적인 mRNA의 3'UTR 요소는 서열번호 6에 따른 핵산 서열의 상응하는 RNA 서열을 포함하거나 이로 이루어지는 것이 XRMGL 바람직하다.XRMGL preferably, the 3'UTR element of the inventive mRNA comprises or consists of the corresponding RNA sequence of the nucleic acid sequence according to SEQ ID NO:6.

3'UTR 요소는 α-글로빈 유전자, 바람직하게는 척추동물 α- 또는 β-글로빈 유전자, 더욱 바람직하게는 포유동물 α- 또는 β-글로빈 유전자, 가장 바람직하게는 서열번호 6 ~ 7에 따른 인간 α- 또는 β-글로빈 유전자의 3'UTR로부터 유래된 핵산 서열을 포함하거나 이로 이루어진다:The 3'UTR element is an α-globin gene, preferably a vertebrate α- or β-globin gene, more preferably a mammalian α- or β-globin gene, most preferably a human α according to SEQ ID NOs: 6-7 - or comprises or consists of a nucleic acid sequence derived from the 3'UTR of the β-globin gene:

호모 사피엔스 헤모글로빈, 알파 1(HBA1)의 3'UTR: GCTGGAGCCT CGGTGGCCAT GCTTCTTGCC CCTTGGGCCT CCCCCCAGCC CCTCCTCCCC TTCCTGCACC CGTACCCCCG TGGTCTTTGA ATAAAGTCTG AGTGGGCGGC (서열번호 8)3'UTR of Homo sapiens hemoglobin, alpha 1 (HBA1): GCTGGAGCCT CGGTGGCCAT GCTTCTTGCC CCTTGGGCCT CCCCCCAGCC CCTCCTCCCC TTCCTGCACC CGTACCCCCG TGGTCTTTGA ATAAAGTCTG AGTGGGCGGC (SEQ ID NO: 8)

호모 사피엔스 헤모글로빈, 알파 2(HBA2)의 3'UTR: GCTGGAGCCT CGGTAGCCGT TCCTCCTGCC CGCTGGGCCT CCCAACGGGC CCTCCTCCCC TCCTTGCACC GGCCCTTCCT GGTCTTTGAA TAAAGTCTGA GTGGGCAG (서열번호 9)3'UTR of Homo sapiens hemoglobin, alpha 2 (HBA2): GCTGGAGCCT CGGTAGCCGT TCCTCCTGCC CGCTGGGCCT CCCAACGGGC CCTCCTCCCC TCCTTGCACC GGCCCTTCCT GGTCTTTGAA TAAAGTCTGA GTGGGCAG (SEQ ID NO: 9)

호모 사피엔스 헤모글로빈, 베타(HBB)의 3'UTR: GCTCGCTTTC TTGCTGTCCA ATTTCTATTA AAGGTTCCTT TGTTCCCTAA GTCCAACTAC TAAACTGGGG GATATTATGA AGGGCCTTGA GCATCTGGAT TCTGCCTAAT AAAAAACATT TATTTTCATT GC (서열번호 10)3'UTR of Homo sapiens hemoglobin, beta (HBB): GCTCGCTTTC TTGCTGTCCA ATTTCTATTA AAGGTTCCTT TGTTCCCTAA GTCCAACTAC TAAACTGGGG GATATTATGA AGGGCCTTGA GCATCTGGAT TCTGCCTAAT AAAAAACATT TATTTTCATT GC (SEQ ID NO:10)

예를 들어, 3'UTR 요소는 바람직하게는 서열번호 7에 따른 인간 α-글로빈 유전자와 같은 α-글로빈 유전자의 3'UTR의 중심, α-복합-결합 부분을 포함하거나 이로 이루어질 수 있다:For example, the 3'UTR element may preferably comprise or consist of a central, α-complex-binding portion of the 3'UTR of an α-globin gene, such as a human α-globin gene according to SEQ ID NO:7:

중심, α-글로빈 유전자의 3'UTR의 α-복합-결합 부분(또한 "muag"로서 본원에 명명됨); GCCCGATGGG CCTCCCAACG GGCCCTCCTC CCCTCCTTGC ACCG (서열번호 11).central, the α-complex-binding portion of the 3′UTR of the α-globin gene (also termed herein as “muag”); GCCCGATGGG CCTCCCAACG GGCCCTCCTC CCCTCCTTGC ACCG (SEQ ID NO: 11).

본 발명에 따른 SM_mRNAi의 3'UTR 요소는 서열번호 11에 따른 핵산 서열의 상응하는 RNA 서열 또는 이의 동족체, 절편 또는 변이체를 포함하거나 이로 이루어지는 것이 특히 바람직하다.It is particularly preferred that the 3'UTR element of SM_mRNAi according to the present invention comprises or consists of a corresponding RNA sequence of the nucleic acid sequence according to SEQ ID NO: 11 or a homologue, fragment or variant thereof.

바람직하게, 적어도 하나의 5'UTR 요소 및 적어도 하나의 3'UTR 요소는 상기 설명된 바와 같은 본 발명에 따른 SM_mRNAi 유래 단백질 생산을 증가시키는데 상승적인 역할을 한다. 더욱 바람직하게, 적어도 하나의 5'UTR 요소 및/또는 적어도 하나의 3'UTR 요소는 단백질 생산을 증가시키기 위해서 SM_mRNAi의 주입과 함께 상승적인 역할을 한다.Preferably, the at least one 5'UTR element and the at least one 3'UTR element play a synergistic role in increasing the production of the SM_mRNAi derived protein according to the invention as described above. More preferably, the at least one 5'UTR element and/or the at least one 3'UTR element plays a synergistic role with the injection of SM_mRNAi to increase protein production.

본 발명에 따른 SM_mRNAi는 - 적어도 하나의 변형을 첨가하여 - 내부 리보솜 유입점(internal ribosome entry site)(IRES) 서열 또는 IRES-모티프를 추가로 포함할 수 있고, 예를 들어, 만약 SM_mRNAi가 2 이상의 펩타이드 또는 단백질을 코딩하면 여러 오픈 리딩 프레임으로 분리될 수 있다. IRES-서열은 만약 mRNA가 바이- 또는 멀티시스트론 RNA라면 특히 도움이 될 수 있다.SM_mRNAi according to the present invention may further comprise - by adding at least one modification - an internal ribosome entry site (IRES) sequence or an IRES-motif, for example, if SM_mRNAi is two or more Encoding peptides or proteins can be separated into several open reading frames. The IRES-sequence can be particularly helpful if the mRNA is a bi- or multicistronic RNA.

본 발명에서 사용된 바와 같이, 용어 "RNA"는 한정되지 않고 임의의 리보 핵산을 나타낸다. 따라서, 용어 RNA는 예를 들어, 바이러스 RNA, (replicon) 또는 mRNA로서 코딩 RNA로서 기능하는 리보 핵산에, 또는 임의의 유형의 인공 DdRp RNA 발현 카세트에 동등하게 적용한다.As used herein, the term “RNA” is not limited and refers to any ribonucleic acid. Thus, the term RNA applies equally to ribonucleic acids that function as coding RNAs, for example as viral RNA, (replicon) or mRNA, or to artificial DdRp RNA expression cassettes of any type.

본 발명에 따르면, mRNAi는 RNA의 코딩 영역에 의해 코딩된 펩타이드 또는 단백질의 발현을 증가시키는 적어도 하나의 변형을 포함한다. 본 발명에 따른 mRNAi는 본원에 정의된 바와 같은 변형 중 적어도 하나의 유형을 포함한다. 대신에, 또는 다른 유형의 변형과 조합하여, 본원에 정의된 바와 같은 특정 변형, 예컨대 3'UTR, 히스톤 스템-루프 또는 폴리 C 서열은 또한 본 발명에 따른 SM_mRNAi에 하나 이상의 복제물(copy)로 존재할 수 있다. 이는 바이- 또는 멀티시스트론 RNA에 대해 특히 마찬가지이다. 본 발명에 따른 SM_mRNAi는 여러 별개의 변형의 조합을 포함할 수 있으며, 예컨대, 임의의, 예를 들어, 5'UTR, 폴리 C 서열, 폴리 A 서열, 3'UTR 또는 히스톤 스템-루프와 GC-풍부(GC-enrichment)를 조합한 변형, 여기서 각각 별개의 변형은 RNA 당 단일 복제물의 형태 또는 RNA 당 다수의 복제물 형태로 존재할 수 있다.According to the present invention, mRNAi comprises at least one modification that increases the expression of the peptide or protein encoded by the coding region of the RNA. The mRNAi according to the invention comprises at least one type of modification as defined herein. Instead, or in combination with other types of modifications, certain modifications as defined herein, such as 3'UTR, histone stem-loop or poly C sequence, may also be present in one or more copies in the SM_mRNAi according to the invention. can This is especially true for bi- or multicistronic RNAs. SM_mRNAi according to the present invention may comprise a combination of several distinct modifications, eg, any, eg 5'UTR, poly C sequence, poly A sequence, 3'UTR or histone stem-loop and GC- Modifications that combine GC-enrichment, wherein each distinct modification may exist in the form of a single copy per RNA or multiple copies per RNA.

더욱이, 투여될 적어도 하나의 오픈 리딩 프레임을 포함하는 SM_mRNAi에 있어서, 코딩 영역의 3'영역은 예를 들어, 아데닌 또는 사이토신 잔기의 다중 반복 스트레치의 삽입 또는 첨가에 의해 변형될 수 있다. RNA 분자의 3' 말단은 아데닌 뉴클레오타이드의 시리즈(serii)("폴리(A) 꼬리")의 첨가에 의해 화학적 변형된다.Moreover, for SM_mRNAi comprising at least one open reading frame to be administered, the 3' region of the coding region may be modified, for example, by insertion or addition of multiple repeat stretches of adenine or cytosine residues. The 3' end of the RNA molecule is chemically modified by the addition of a serii of adenine nucleotides ("poly(A) tail").

폴리(A) 꼬리의 길이는 발현 카세트를 구성하는 각각의 번역 효율에 주요한 영향을 갖는다. 효율적으로 번역되기 위해, 외생적으로(exogenously) 전달되는 mRNA의 폴리(A) 꼬리는 적어도 20개 A 잔기로 이루어져야 한다. 게다가, mRNA 발현은 폴리(A) 꼬리의 길이와 긍정적 상관관계가 있다고 설명되어 있다(Tavernier et al., J Control Release. 2011 Mar 30;150(3):238-47). 120개 뉴클레오타이들로 측정된 폴리(A) 꼬리가 더 짧은 것에 비해 mRNA 안정성 및 번역 효율이 향상되는 것을 보여준다(Holtkamp et al., Blood. 2006 Dec 15;108(13):4009-17). 본 발명의 SM_mRNAi는 폴리(A) 꼬리를 (선택적으로 다른 변형과 조합하여) 포함하고, 여기서 폴리(A) 꼬리는 적어도 30개, 바람직하게는 50개를 초과하는, 더욱 바람직하게는 100개를 초과하는, 더욱 더 바람직하게는 200개를 초과하는 아데노신 뉴클레오타이드를 포함한다. 가장 바람직하게는, RNA는 64개 아데노신 뉴클레오타이드로 이루어진 폴리(A) 꼬리를 포함한다.The length of the poly(A) tail has a major influence on the translation efficiency of each constituting the expression cassette. To be efficiently translated, the poly(A) tail of an exogenously delivered mRNA must consist of at least 20 A residues. Furthermore, mRNA expression has been described to correlate positively with the length of the poly(A) tail (Tavernier et al., J Control Release. 2011 Mar 30;150(3):238-47). Shows improved mRNA stability and translation efficiency compared to shorter poly(A) tails measured with 120 nucleotides (Holtkamp et al., Blood. 2006 Dec 15;108(13):4009-17) . SM_mRNAi of the present invention comprise (optionally in combination with other modifications) a poly(A) tail, wherein the poly(A) tail has at least 30, preferably greater than 50, more preferably 100 poly(A) tails. more than, even more preferably more than 200 adenosine nucleotides. Most preferably, the RNA comprises a poly(A) tail consisting of 64 adenosine nucleotides.

폴리(A) 꼬리가 30개 아데노신보다 길다면, 바람직하게는 50개 아데노신보다 길다면, 더욱 바람직하게는 100개 아데노신보다 길다면, 그리고 더욱 더 바람직하게는 200개 아데노신보다 길다면, 폴리(A) 꼬리는 단지 본 발명에 따른 SM_mRNAi에 포함된 적어도 하나의 변형으로서 고려된다.If the poly(A) tail is longer than 30 adenosines, preferably longer than 50 adenosines, more preferably longer than 100 adenosines, and even more preferably longer than 200 adenosines, the poly(A) tail is only It is considered as at least one modification included in SM_mRNAi according to the present invention.

폴리(A) 꼬리의 변형은 본 발명에 따른 SM_mRNAi의 적어도 하나의 변형으로 간주되지 않는다. 이는 본 발명에 따른 SM_mRNAi는 상기 정의된 바와 같은 폴리(A) 꼬리를 포함할 수 있지만, 본 발명의 적어도 하나의 추가적인 변형을 포함할 수 있는 것을 의미한다.Modification of the poly(A) tail is not considered to be at least one modification of SM_mRNAi according to the present invention. This means that the SM_mRNAi according to the present invention may comprise a poly(A) tail as defined above, but may comprise at least one further modification of the present invention.

적어도 하나의 오픈 리딩 프레임을 포함하는 SM_mRNAi는 RNA의 코딩 영역의 영역 3'에 폴리(C) 서열을 (선택적으로 다른 변형과 조합하여) 포함한다. 폴리(C) 서열은 일반적으로 다수의 사이토신 뉴클레오타이드, 일반적으로 약 10 ~ 약 200개 사이티딘 뉴클레오타이드, 바람직하게는 약 10 ~ 약 100개 사이티딘 뉴클레오타이드, 더욱 바람직하게는 약 10 ~ 약 70개 사이티딘 뉴클레오타이드 또는 더욱 더 바람직하게는 약 20 ~ 약 50개 또는 심지어 약 20 ~ 약 30개 사이티딘 뉴클레오타이드의 스트레치(stretch)이다. 폴리(C) 서열은 바람직하게는 핵산에 의해 코딩 영역의 3'에 위치할 수 있다. 본 발명의 폴리(C) 서열은 폴리(A) 서열의 3'에 위치한다.SM_mRNAi comprising at least one open reading frame comprises (optionally in combination with other modifications) a poly(C) sequence in region 3' of the coding region of the RNA. The poly(C) sequence generally comprises a plurality of cytosine nucleotides, generally between about 10 and about 200 cytidine nucleotides, preferably between about 10 and about 100 cytidine nucleotides, more preferably between about 10 and about 70 cytosine nucleotides. a stretch of tidine nucleotides or even more preferably from about 20 to about 50 or even from about 20 to about 30 cytidine nucleotides. The poly(C) sequence may preferably be located 3' of the coding region by the nucleic acid. The poly(C) sequence of the present invention is located 3' to the poly(A) sequence.

본 발명에 따른 SM_mRNAi는 적어도 하나의 변형으로서 이의 3' 말단에 히스톤 스템-루프를 포함하거나 코딩한다. SM_mRNAi according to the present invention comprises or encodes a histone stem-loop at its 3' end as at least one modification.

히스톤 스템-루프 서열을 위한 특히 바람직한 실시예는 CAAAGGCTCTTTTCAGAGCCACCA (서열번호 12)에 따른 서열 또는 CAAAGGCUCUUUUCAGAGCCACCA (서열번호 13)에 따른 상응하는 RNA 서열이다.A particularly preferred embodiment for a histone stem-loop sequence is the sequence according to CAAAGGCTCTTTTCAGAGCCACCA (SEQ ID NO: 12) or the corresponding RNA sequence according to CAAAGGCUCUUUUCAGAGCCACCA (SEQ ID NO: 13).

Ⅳ. 관심 mRNA(mRNAi)IV. mRNA of interest (mRNAi)

본 발명의 mRNAi는 항원, 항체, 치료용 단백질, 펩타이드 및 융합 단백질로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. mRNAi는 치료 단백질 또는 펩타이드를 암화화하는 적어도 하나의 오픈 리딩 프레임을 포함한다. 병원성 항원, 종양성 항원, 알러지성 항원 또는 자가 면역성 항원과 같은 항원은 적어도 하나의 오픈 리딩 프레임에 의해 코딩된다. 거기에, 항원을 코딩하는 mRNAi의 투여는 상기 항원을 포함하는 질환에 대한 유전적 백신 접종 접근에 사용된다. 항체는 본 발명에 따른 SM_mRNAi의 적어도 하나의 오픈 리딩 프레임에 의해 코딩된다.The mRNAi of the present invention may be any one selected from the group consisting of antigens, antibodies, therapeutic proteins, peptides and fusion proteins. The mRNAi comprises at least one open reading frame encoding a therapeutic protein or peptide. Antigens such as pathogenic antigens, tumor antigens, allergens or autoimmune antigens are encoded by at least one open reading frame. Therein, administration of mRNAi encoding an antigen is used in a genetic vaccination approach against a disease comprising the antigen. The antibody is encoded by at least one open reading frame of SM_mRNAi according to the invention.

본 발명에 따른 mRNAi는 보고 유전자(reporter gene) 또는 표지 유전자(marker gene)를 포함하지 않는다. 바람직하게, 본 발명에 따른 SM_mRNAi는 예를 들어, 루시퍼라아제(luciferase); 녹색 형광 단백질(green fluoricent protein)(GFP) 및 이의 변이체(예컨대, eGFP, mRNAi 또는 BFP); α-글로빈; 하이포잔틴-구아닌 포스포리보실트랜스퍼라아제(HGPRT); β-갈락토시다아제; 갈락토키나아제; 알카라인 포스파타아제; 분비 배아 알카라인 포스파타아제(secreted embryonic alkaline phosphatase)(SEAP)) 또는 저항성 유전자(예컨대, 네오마이신, 퓨로마이신, 하이그로마이신 및 제오신(zeocin))을 코딩하지 않는다. 본 발명에 따른 mRNAi는 루시퍼라아제를 코딩하지 않는다. 본 발명에 따른 mRNAi는 GFP 또는 이의 변이체를 코딩하지 않는다.The mRNAi according to the present invention does not include a reporter gene or a marker gene. Preferably, SM_mRNAi according to the present invention is, for example, luciferase; green fluorescent protein (GFP) and variants thereof (eg, eGFP, mRNAi or BFP); α-globin; hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase (HGPRT); β-galactosidase; galactokinase; alkaline phosphatase; It does not encode secreted embryonic alkaline phosphatase (SEAP) or resistance genes (eg, neomycin, puromycin, hygromycin and zeocin). The mRNAi according to the invention does not encode luciferase. The mRNAi according to the present invention does not encode GFP or a variant thereof.

융합 단백질fusion protein

융합 단백질은 단일 단위로 전사되고 번역되어 단일 폴리 펩타이드를 생성하도록 결합된 별도의 유전자에 의해 코딩된 적어도 두 개의 도메인 이상으로 구성된 단백질이다. 기본적으로 두 가지 유형의 융합 단백질이 있다. 첫 번째는 종단 간 융합되고 일반적으로 링커에 의해 연결된 두 개의 단백질 또는 단백질 서브 유닛으로 구성되고 두 번째는 두 공여자의 아미노산이 융합 단백질에 산재되어 있다. A fusion protein is a protein composed of at least two domains or more encoded by separate genes that are transcribed and translated as a single unit and joined to produce a single polypeptide. There are basically two types of fusion proteins. The first consists of two proteins or protein subunits that are fused end-to-end and are usually linked by a linker and the second have the amino acids of the two donors interspersed in the fusion protein.

전자는 링커 펩타이드로 융합된 이종 단백질 폴리펩타이드; 및 특수목적 펩타이드와 단백질이 결합한 폴리펩타이드;를 포함하는 군에서 선택되어진 어느 하나일 수 있다.The former is a heterologous protein polypeptide fused with a linker peptide; And it may be any one selected from the group comprising; and a special-purpose peptide and a polypeptide bound to a protein.

융합 단백질은 통합된 단백질 도메인에 따라 분류될 수 있다. 종종 하나의 융합 파트너는 분자 인식 기능을 가지고 있는 반면 다른 파트너는 안정성 및 반감기 개선, 세포 독성 효과 또는 새로운 표적화 및 전달 경로와 같은 특정 기능이 있을 수 있다. 치료용 융합 단백질은 면역 독소, 사이토카인 융합, 단편 결정화 가능 (Fc) 융합, 알부민 융합 및 이들 부류에 속하지 않는 기타 일 수 있다. 현재 진행중인 대부분의 재조합 단백질 임상 시험은 단클론 항체를 포함하지만, 융합 단백질은 앞으로도 중요한 치료 분자가 될 것으로 예상된다.Fusion proteins can be classified according to the protein domain into which they are integrated. Often one fusion partner has a molecular recognition function while the other may have specific functions such as improved stability and half-life, cytotoxic effects or novel targeting and delivery pathways. Therapeutic fusion proteins can be immunotoxins, cytokine fusions, fragment crystallizable (Fc) fusions, albumin fusions and others not belonging to these classes. Although most ongoing clinical trials for recombinant proteins involve monoclonal antibodies, fusion proteins are expected to become important therapeutic molecules in the future.

병원성 항원(Pathogenic antigens):Pathogenic antigens:

본 발명에 따른 mRNAi는 병원성 항원 또는 이의 절편, 변이체 또는 유도체를 포함하는 단백질 또는 펩타이드를 코딩할 수 있다. 이와 같은 병원성 항원은 개체, 특히 포유동물 개체, 더욱 특히 인간에서 면역적 반응을 일으키는 병원성 유기체, 특히 박테리아, 바이러스 또는 원생동물(다세포(multicellular)) 병원성 유기체로부터 유래된다. 더욱 구체적으로, 바람직하게 병원성 항원은 표면 항원, 예를 들어, 바이러스 또는 박테리아 또는 원생동물 유기체의 표면에 위치한 단백질(또는 단백질의 절편, 예를 들어, 표면 항원의 외부 부분)이다.The mRNAi according to the present invention may encode a protein or peptide comprising a pathogenic antigen or a fragment, variant or derivative thereof. Such pathogenic antigens are derived from pathogenic organisms, in particular bacteria, viruses or protozoan (multicellular) pathogenic organisms, which elicit an immune response in a subject, in particular a mammalian subject, more particularly a human. More specifically, preferably the pathogenic antigen is a surface antigen, eg a protein (or a fragment of a protein, eg an external portion of a surface antigen) located on the surface of a virus or bacterial or protozoan organism.

병원성 항원은 바람직하게 감염성 질환과 관련된 병원체로부터 유래된 항원으로부터 선택된다. 특히 바람직한 항원은 인플루엔자 바이러스, 호흡기 합포체 바이러스(RSV), 단순 포진 바이러스(HSV), 인유두종바이러스(HPV), 인간 면역결핍 바이러스(HIV), 플라스모디움(Plsmodium), 스타필로코커스 아우레우스(Staphylococcus aureus), 댕기 바이러스(Dengue virus), 클라미디아 트라코마티스(Chlamydia trachomatis), 사이토메갈로바이러스(CMV), B형 간염 바이러스, 마이코박테리움 투버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis), 광견병 바이러스 및 황열병 바이러스로부터 선택된 병원체이다.Pathogenic antigens are preferably selected from antigens derived from pathogens associated with infectious diseases. Particularly preferred antigens are influenza virus, respiratory syncytial virus (RSV), herpes simplex virus (HSV), human papillomavirus (HPV), human immunodeficiency virus (HIV), Plasmodium, Staphylococcus aureus), Dengue virus, Chlamydia trachomatis, cytomegalovirus (CMV), hepatitis B virus, Mycobacterium tuberculosis, rabies virus and yellow fever virus. am.

본 발명에 따른 mRNAi는 광견병 바이러스 단백질 또는 펩타이드 또는 이의 항원성 절편을 코딩한다. 바람직하게, 본 발명에 따른 mRNAi는 광견병 바이러스의 당단백질 G(RAV-G), 핵단백질 N(RAV-N), 인단백질 P(RAV-P), 매트릭스 단백질 M(RAV-M) 또는 RNA 폴리머라아제 L(RAV-L), 또는 이의 절편, 변이체 또는 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 항원성 단백질 또는 펩타이드를 코딩한다.The mRNAi according to the present invention encodes a rabies virus protein or peptide or antigenic fragment thereof. Preferably, the mRNAi according to the present invention is a rabies virus glycoprotein G (RAV-G), nucleoprotein N (RAV-N), phosphoprotein P (RAV-P), matrix protein M (RAV-M) or RNA polymer It encodes an antigenic protein or peptide selected from the group consisting of Rase L (RAV-L), or a fragment, variant or derivative thereof.

본 발명에 따른 mRNAi는 호흡기 합포체 바이러스(ripiratory syncytial virus)(RSV) 단백질 또는 펩타이드 또는 이의 항원성 절편을 코딩한다. 바람직하게, 본 발명에 따른 SM_mRNAi는 호흡기 합포체 바이러스(RSV)의 융합 단백질 F, 당단백질 G, 짧은 소수성 단백질 SH, 매트릭스 단백질 M, 핵단백질 N, 라지 폴리머라아제 L, M2-1 단백질, M2-2 단백질, 인단백질 P, 비-구조 단백질 NS1 또는 비-구조 단백질 NS2, 또는 이의 절편, 변이체 또는 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 항원성 단백질 또는 펩타이드를 코딩한다.The mRNAi according to the present invention encodes a respiratory syncytial virus (RSV) protein or peptide or antigenic fragment thereof. Preferably, SM_mRNAi according to the present invention is a respiratory syncytial virus (RSV) fusion protein F, glycoprotein G, short hydrophobic protein SH, matrix protein M, nucleoprotein N, large polymerase L, M2-1 protein, M2 -2 encodes an antigenic protein or peptide selected from the group consisting of protein, phosphoprotein P, non-structural protein NS1 or non-structural protein NS2, or a fragment, variant or derivative thereof.

종양 항원:Tumor antigens:

본 발명에 따른 mRNAi는 종양 항원, 상기 종양 항원의 절편, 변이체 또는 유도체를 포함하는 펩타이드 또는 단백질을 포함하는 단백질 또는 펩타이드를 코딩할 수 있으며, 항원 또는 상기 종양 항원의 절편, 변이체 또는 유도체이다.The mRNAi according to the present invention may encode a tumor antigen, a peptide comprising a fragment, variant or derivative of the tumor antigen, or a protein or peptide comprising the protein, and is an antigen or a fragment, variant or derivative of the tumor antigen.

종양유전자(KRAS, p53 등) 돌연변이체의 암항원, 종양 항원 NY-iO-1, 5T4, MAGE-C1, MAGE-C2, 서바이빈(Survivin), Muc-1, PSA, PSMA, PSCA, STEAP 및 PAP는 특히 바람직하다. 투여되는 mRNAi는 치료 단백질 또는 이의 절편, 변이체 또는 유도체를 포함하는 단백질 또는 펩타이드를 코딩한다.Oncogene (KRAS, p53, etc.) mutant cancer antigen, tumor antigen NY-iO-1, 5T4, MAGE-C1, MAGE-C2, Survivin, Muc-1, PSA, PSMA, PSCA, STEAP and PAP are particularly preferred. The administered mRNAi encodes a protein or peptide comprising a therapeutic protein or a fragment, variant or derivative thereof.

본 발명의 치료 단백질은 임의의 유전성(inherited) 또는 후천성(acquired) 질환의 치료에 유익하거나, 개인(individual)의 상태를 향상시키는 펩타이드 또는 단백질이다. 특히, 치료 단백질은 치료제의 생성에 큰 역할을 하며, 다른 기능 중 유전적 오류를 변형 및 수리, 암세포 또는 병원체 감염된 세포를 파괴, 면역계 장애를 치료, 대사 또는 내분비 장애를 치료할 수 있다. 예를 들어, 에리스로포이에틴(EPO), 단백질 호르몬은 신장 합병증의 일반적인 원인인 적혈구 결핍 환자를 치료하는데 이용될 수 있다. 또한, 어쥬번트 단백질, 치료 항체는 치료 단백질 및 예를 들어, 폐경기 여성의 치료에 이용될 수 있는 호르몬 대체 요법(hormone replacement therapy)에 의해서도 포함된다. 더욱 최근 접근에서, 환자의 체세포는 분쟁(disputed) 줄기세포 요법을 대체하는 다능성 줄기세포로 역분화하는데 사용된다. 또한, 체세포의 역분화에 사용되거나 줄기세포의 분화에 사용되는 이들 단백질은 치료 단백질로서 본원에 정의된다. 또한, 치료 단백질은 예를 들어, 상처 치료, 조직 재생, 신생 혈관 생성 등 다른 목적을 위해 사용될 수 있다.The therapeutic protein of the present invention is a peptide or protein that is beneficial for the treatment of any inherited or acquired disease or improves the condition of an individual. In particular, therapeutic proteins play a large role in the creation of therapeutics, and can modify and repair genetic errors, destroy cancer cells or pathogen-infected cells, treat immune system disorders, and treat metabolic or endocrine disorders, among other functions. For example, erythropoietin (EPO), a protein hormone, may be used to treat patients with red blood cell deficiency, a common cause of kidney complications. Adjuvant proteins, therapeutic antibodies, are also encompassed by therapeutic proteins and hormone replacement therapy, which can be used, for example, in the treatment of postmenopausal women. In a more recent approach, a patient's somatic cells are used to dedifferentiate into pluripotent stem cells to replace disputed stem cell therapies. Also, those proteins used in the retrodifferentiation of somatic cells or used in the differentiation of stem cells are defined herein as therapeutic proteins. In addition, the therapeutic protein may be used for other purposes such as, for example, wound healing, tissue regeneration, angiogenesis, and the like.

따라서, 치료 단백질은 예를 들어, 감염성 질환, 신생물(neoplasm)(예를 들어, 암 또는 종양 질환), 혈액 및 혈액-형성 기관 질환, 내분비, 영양성 및 대사 질환, 신경계 질환, 순환계 질환, 호흡계 질환, 소화계 질환, 피부 및 피하 조직 질환, 근골격계 및 결합 조직 질환 및 비뇨생식계(genitourinary system) 질환과 같은 다양한 질환(독립적으로 유전성 또는 후천성인 경우)의 치료를 포함하는 다양한 목적에 사용될 수 있다.Thus, therapeutic proteins can be, for example, infectious diseases, neoplasms (eg cancer or tumor diseases), blood and blood-forming organ diseases, endocrine, nutritional and metabolic diseases, neurological diseases, circulatory system diseases, respiratory system diseases. It can be used for a variety of purposes, including the treatment of a variety of disorders (independently hereditary or acquired) such as diseases of the digestive system, diseases of the skin and subcutaneous tissue, diseases of the musculoskeletal system and connective tissue, and diseases of the genitourinary system.

그 중에서도 대사 또는 내분비 장애의 치료에 사용될 수 있는 특히 바람직한 치료 단백질은 기능성 단백질의 이의 부족한 내부 생산량을 충분한 양으로 교체하여 개체를 치료하기 위한 것이므로 치료 단백질로 이해된다. 따라서, 이와 같은 치료 단백질은 일반적으로 포유동물, 특히 인간 단백질이다. 혈액 장애, 순환계 질환, 호흡계 질환, 암 또는 종양 질환, 감염성 질환 또는 면역 결핍증의 치료를 위해서는 치료 단백질이 사용될 수 있다: Among them, a particularly preferred therapeutic protein that can be used in the treatment of metabolic or endocrine disorders is understood to be a therapeutic protein since it is intended to treat a subject by replacing its insufficient internal production of a functional protein with a sufficient amount. Accordingly, such therapeutic proteins are generally mammalian, in particular human proteins. Therapeutic proteins can be used for the treatment of blood disorders, circulatory disorders, respiratory disorders, cancer or tumor disorders, infectious disorders or immunodeficiency disorders:

더욱이, 어쥬번트(adjuvant) 또는 면역 자극 단백질도 치료 단백질이란 용어에 포함된다. 어쥬번트 또는 면역 자극 단백질은 개체 내 면역 반응을 유도, 변형 또는 개선하여 특정 질환을 치료하거나 개체의 상태를 완화하는데 사용될 수 있다. 어쥬번트 단백질은 예를 들어, TLR에 대한 외부 TLR 리간드의 결합 반응으로서(포유동물에서) 선천적 면역 반응을 유도할 수 있는 임의의 인간 단백질 또는 펩티드를 일반적으로 포함하는 포유동물, 특히 인간 어쥬번트 단백질로부터 선택될 수 있다. 와 같은 단백질들로 이루어진 군으로부터 선택된다. 포유동물, 특히 인간 어쥬번트 단백질은 또한 열 충격 단백질, 또는 이와 같은 인간 어쥬번트 단백질 중 임의의 것의 임의의 종 동족체로 이루어진 군으로부터 선택될 수도 있다. 포유동물, 특히 인간 어쥬번트 단백질은 또한 선천적 면역 반응을 유도 또는 강화하는 단백질, 를 포함할 수 있다.Furthermore, adjuvants or immune stimulating proteins are also encompassed by the term therapeutic protein. An adjuvant or immune stimulating protein can be used to treat a specific disease or alleviate a condition of a subject by inducing, modifying, or improving an immune response in a subject. Adjuvant proteins are mammalian, in particular human adjuvant proteins, generally including any human protein or peptide capable of inducing an innate immune response (in mammals), for example, in response to the binding of an exogenous TLR ligand to a TLR. can be selected from is selected from the group consisting of proteins such as The mammalian, particularly human adjuvant protein may also be selected from the group consisting of a heat shock protein, or any species homologue of any of such human adjuvant proteins. Mammalian, particularly human adjuvant proteins may also include proteins that induce or enhance an innate immune response.

치료 단백질therapeutic protein

혈액 장애, 순환계 질환, 호흡계 질환, 암 또는 종양 질환, 감염성 질환 또는 면역 결핍증 치료를 위한 치료 단백질 또는 어쥬번트 단백질은 일반적으로 치료되어야 할 동물에 따라서 포유동물 기원, 바람직하게는 인간 기원의 단백질이다. 인간 개체는, 예를 들어, 인간 기원의 치료 단백질에 의해 치료되는 것이 바람직하다.Therapeutic proteins or adjuvant proteins for the treatment of blood disorders, diseases of the circulatory system, diseases of the respiratory system, cancer or tumor diseases, infectious diseases or immunodeficiency are generally proteins of mammalian origin, preferably of human origin, depending on the animal to be treated. The human subject is preferably treated, for example, with a therapeutic protein of human origin.

병원성 어쥬번트 단백질은, 일반적으로 (포유동물에서) 선천적 면역 반응을 유도할 수 있는 병원성 어쥬번트 단백질을 포함하며, 더욱 바람직하게는 박테리아, 원생동물, 바이러스 또는 곰팡이 등으로부터 유래된 병원성 어쥬번트 단백질, 예를 들어, 박테리아 (어쥬번트) 단백질, 원생동물 (어쥬번트) 단백질(예를 들어, 톡소플라즈마곤디(Toxoplasma gondii)의 프로필린 유사 단백질), 바이러스 (어쥬번트) 단백질, 또는 곰팡이 (어쥬번트) 단백질 등으로부터 선택되는 병원성 어쥬번트 단백질을 포함한다.Pathogenic adjuvant proteins generally include pathogenic adjuvant proteins capable of inducing an innate immune response (in mammals), more preferably pathogenic adjuvant proteins derived from bacteria, protozoa, viruses or fungi, etc.; For example, a bacterial (adjuvant) protein, a protozoan (adjuvant) protein (eg, a propylin-like protein of Toxoplasma gondii), a viral (adjuvant) protein, or a fungal (adjuvant) and pathogenic adjuvant proteins selected from proteins and the like.

박테리아 (어쥬번트) 단백질은 또한 박테리아 플라젤린(flagellin)을 포함할 수 있다. 원생동물 (어쥬번트) 단백질은 병원성 어쥬번트 단백질의 추가 예이다. 원생동물 (어쥬번트) 단백질은 어쥬번트 특성을 나타내는 임의의 원생동물 단백질로부터 선택될 수 있으며, 바이러스 (어쥬번트) 단백질은 병원성 어쥬번트 단백질의 또 다른 예이다. 바이러스 (어쥬번트) 단백질은 어쥬번트 특성을 나타내는 임의의 바이러스 단백질로부터 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 호흡기 합포체 바이러스(Ripiratory Syncytial Virus) 융합 당단백질(F-단백질), MMT 바이러스 유래 외피 단백질(envelope protein), 마우스 백혈병 바이러스 단백질, 야생형 홍역 바이러스의 헤마글루티닌(Hemagglutinin) 단백질 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 곰팡이 (어쥬번트) 단백질도 병원성 어쥬번트 단백질의 추가의 예이다. 본 발명에서, 곰팡이 (어쥬번트) 단백질은 어쥬번트 특성을 나타내는 임의의 곰팡이 단백질로부터 선택될 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 곰팡이 면역 조절 단백질(fungal immunomodulatory protein)(FIP; LZ-8) 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 마지막으로, 어쥬번트 단백질은 추가로 키홀-림펫 헤모시아닌(keyhole-limpet hemocyanin)(KLH), OspA 등으로 이루어진 군으로부터 선택될 수도 있다.Bacterial (adjuvant) proteins may also include bacterial flagellin. Protozoan (adjuvant) proteins are further examples of pathogenic adjuvant proteins. The protozoan (adjuvant) protein may be selected from any protozoan protein exhibiting adjuvant properties, and the viral (adjuvant) protein is another example of a pathogenic adjuvant protein. The viral (adjuvant) protein may be selected from any viral protein exhibiting adjuvant properties, and more preferably, but not limited to, a Respiratory Syncytial Virus fusion glycoprotein (F-protein). , MMT virus-derived envelope protein, mouse leukemia virus protein, wild-type measles virus hemagglutinin protein, and the like may be selected from the group consisting of. Fungal (adjuvant) proteins are further examples of pathogenic adjuvant proteins. In the present invention, the fungal (adjuvant) protein may be selected from any fungal protein exhibiting adjuvant properties, more preferably, fungal immunomodulatory protein (FIP; LZ-8), etc. may be selected from the group. Finally, the adjuvant protein may further be selected from the group consisting of keyhole-limpet hemocyanin (KLH), OspA, and the like.

치료 단백질은 호르몬 대체 치료법, 특히 폐경기 여성의 치료에 사용될 수 있다. 이들 치료 단백질은 오에스테로겐(oitrogens), 프로게스테론 또는 프로게스틴(progitins), 및 종종 테스토스테론으로부터 선택되는 것이 바람직하다.Therapeutic proteins may be used in hormone replacement therapy, particularly in the treatment of postmenopausal women. These therapeutic proteins are preferably selected from oitrogens, progesterones or progitins, and often testosterone.

더욱이, 치료 단백질은 체세포를 다능성(pluripotent) 또는 전능성(omnipotent) 줄기세포로 역분화하는데 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 여러 인자 특히, Oct-3/4, Sox 유전자 군(Sox1, Sox2, Sox3 및 Sox15), Klf 군(Klf1, Klf2, Klf4 및 Klf5), Myc 군(c-myc, L-myc 및 N-myc), Nanog 및 LIN28이 설명되어 있다.Moreover, therapeutic proteins can be used to reverse differentiate somatic cells into pluripotent or omnipotent stem cells. For this purpose, several factors, inter alia, Oct-3/4, the Sox gene family (Sox1, Sox2, Sox3 and Sox15), the Klf family (Klf1, Klf2, Klf4 and Klf5), the Myc family (c-myc, L-myc) and N-myc), Nanog and LIN28.

치료 항체도 치료 단백질로서 본원에 정의되어 있다. 이들 치료 항체는 그 중에서도 암 또는 종양 질환의 치료에 사용되는 항체, 그 중에서도 혈액 장애의 치료에 사용되는 항체, 그 중에서도 면역 조절에 사용되는 항체, 당뇨병 치료에 사용되는 항체, 알츠하이머 질환 치료에 사용되는 항체, 천식 치료에 사용되는 항체를 포함할 수 있다, A therapeutic antibody is also defined herein as a therapeutic protein. These therapeutic antibodies are inter alia antibodies used for the treatment of cancer or oncological diseases, inter alia antibodies used for the treatment of blood disorders, inter alia antibodies used for immunomodulation, antibodies used for the treatment of diabetes, antibodies used for the treatment of Alzheimer's disease Antibodies, may include antibodies used to treat asthma,

본 발명에 따른 SM_mRNAi의 코딩 영역은 모노-, 디-, 또는 심지어 멀티시스트론 RNA, 즉, 1, 2 또는 그 이상의 단백질 또는 펩타이드의 코딩 서열을 운반하는 RNA로서 발생할 수 있다. 이와 같은 디-, 또는 심지어 멀티시스트론 RNA 내 코딩 서열은 예를 들어, 본원에 설명된 바와 같은 적어도 하나의 내부 리보솜 도입 위치(IRES) 또는 여러 단백질 또는 펩타이드를 포함하는 폴리펩타이드의 절단을 유도하는 신호 펩타이드에 의해 분리될 수 있다.The coding region of SM_mRNAi according to the present invention may occur as mono-, di-, or even multicistronic RNA, ie RNA carrying the coding sequence of one, two or more proteins or peptides. Coding sequences in such di-, or even multicistronic RNAs can induce cleavage of a polypeptide comprising, for example, at least one internal ribosome entry site (IRES) or several proteins or peptides as described herein. can be separated by a signal peptide.

V. 발현 카세트 및 전달체 V. Expression cassettes and transporters

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템은 DdRp에 의해 발현하는 신규 발현 카세트에 관한 내용을 포함함으로, 보다 상세하게는 개발된 선형 DdRp RNA 발현 카세트, auto_DdRp 발현 카세트, auto-loop로 발현되는 DdRp 발현 시스템, DdRp 프로모터와 관심 mRNA를 코딩하는 DNAi 발현 카세트, auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트, 항생제 저항성 유전자, 복제원점(origin of replication) 및 상기 클로닝 부위 서열을 포함하는 재조합 발현 카세트 및 상기 발현 카세트로 형질전환된 세포 등에 관한 것이다. The self-transcribed RNA/DNA system of the present invention includes the contents of the novel expression cassette expressed by DdRp, and in more detail, the developed linear DdRp RNA expression cassette, auto_DdRp expression cassette, DdRp expression system expressed by auto-loop , a DdRp promoter and a DNAi expression cassette encoding the mRNA of interest, an auto_(DdRp+DNAi) expression cassette, an antibiotic resistance gene, an origin of replication and a recombinant expression cassette comprising the cloning site sequence and transfection with the expression cassette It relates to transformed cells and the like.

제한효소(Ritriction endonuclease)는 거의 모든 세균에 존재하며 이는 DNA에 존재하는 특정한 염기서열을 인식하여 인식한 서열부위 또는 그 근처의 특정부위를 절단하는 효소이다. 이러한 제한효소는 원래 세균이 자신의 세포 내로 침입해 들어오는 바이러스와 같은 외부 DNA를 제거하기 위하여 방어기전으로 가지고 있는 것이며 자신의 DNA는 절단부위의 염기(아데닌 또는 사이토신)를 메틸화시켜서 제한효소로부터 보호하고 있다. 이런 제한효소의 성질을 이용하여, 벡터 내에 원하는 유전자를 삽입할 수 있다.Restriction endonuclease is present in almost all bacteria and is an enzyme that recognizes a specific nucleotide sequence present in DNA and cuts the recognized sequence site or a specific site near it. These restriction enzymes are originally possessed by bacteria as a defense mechanism to remove foreign DNA such as viruses that invade their cells, and their DNA is protected from restriction enzymes by methylating the base (adenine or cytosine) at the cleavage site. are doing By using the properties of these restriction enzymes, a desired gene can be inserted into the vector.

특히 발현 카세트에는 다중클로닝부위(multicloning site, MCS)가 있는데, 이 부위는 인위적으로 여러 가지 제한효소의 인식부위를 모아놓은 것으로 cloning을 위한 insert DNA의 제한효소를 결정해 준다. 플라스미드 벡터는 제한효소 중에서 많이 쓰이는 것을 위주로 MCS를 구성해서 상용화되어 있다. 이러한 범용 제한효소를 활용한 MCS는 높은 빈도수로 인해서 전체 유전자의 클로닝이 어렵거나 불가능한 유전자들이 존재한다.In particular, the expression cassette has a multicloning site (MCS), which artificially collects the recognition sites of various restriction enzymes and determines the restriction enzyme of the insert DNA for cloning. Plasmid vectors are commercially available by constructing MCS mainly from restriction enzymes commonly used. In MCS using such general-purpose restriction enzymes, there are genes in which it is difficult or impossible to clone all genes due to their high frequency.

본 발명의 재조합 발현 카세트는 숙주세포에서 목적 단백질 또는 목적 RNA를 발현할 수 있는 카세트로서, 유전자 삽입물이 발현되도록 작동 가능하게 연결된 필수적인 조절요소를 포함하는 유전자 제작물을 말한다. 발현 카세트는 발현조절 서열 및 필요에 따라 막표적화 또는 분비를 위한 시그널 서열 또는 리더 서열을 포함하며 목적에 따라 다양하게 제조될 수 있다. 발현 조절 서열(exprision control sequence)이란 특정한 숙주 세포에서 작동 가능하게 연결된 폴리뉴클레오티드 서열의 발현을 조절하는 DNA 서열을 의미한다. 그러한 조절 서열은 전사를 실시하기 위한 프로모터, 전사를 조절하기 위한 임의의 오퍼레이터 서열, 5′Cap 구조, 적합한 mRNA 리보좀 결합 부위를 코딩하는 서열 및 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함한다. 또한 발현 카세트는 카세트를 포함하는 숙주 세포를 선택하기 위한 선택 마커를 포함할 수 있으며, 복제 가능한 발현 카세트인 경우 복제 기원을 포함할 수 있다.The recombinant expression cassette of the present invention is a cassette capable of expressing a target protein or target RNA in a host cell, and refers to a gene construct including essential regulatory elements operably linked to express a gene insert. The expression cassette includes an expression control sequence and, if necessary, a signal sequence or leader sequence for membrane targeting or secretion, and can be prepared in various ways depending on the purpose. The expression control sequence refers to a DNA sequence that controls the expression of an operably linked polynucleotide sequence in a specific host cell. Such regulatory sequences include promoters to effect transcription, optional operator sequences to control transcription, 5'Cap structures, sequences encoding suitable mRNA ribosome binding sites, and sequences controlling the termination of transcription and translation. The expression cassette may also include a selection marker for selecting a host cell comprising the cassette and, in the case of a replicable expression cassette, an origin of replication.

본 발명의 재조합 발현 카세트에는 알려진 다양한 단백질을 암호화하는 염기서열을 포함할 수 있으며, 이 목적 단백질을 암호화하는 염기서열은 프로모터와 작동 가능하게 연결된다. 작동 가능하게 연결(operably linked) 된다는 것은 하나의 핵산 단편이 다른 핵산 단편과 결합되어 그의 기능 또는 발현이 다른 핵산 단편에 의해 영향을 받는 것을 말한다.The recombinant expression cassette of the present invention may include a nucleotide sequence encoding various known proteins, and the nucleotide sequence encoding the target protein is operably linked with a promoter. To be operably linked means that one nucleic acid fragment is associated with another nucleic acid fragment so that its function or expression is affected by the other nucleic acid fragment.

본 발명에 따른 발현 카세트는 단백질 발현에 사용되는 기존의 카세트를 기본 골격으로 하여 본 발명의 MCS 폴리뉴클레오타이드를 각각 구조유전자가 선정된 DdRp가 결합하는 프로모터에 의해 작동가능하게 연결되도록 삽입됨으로써 제조할 수 있다. 바람직하게는 본 발명의 발현 카세트는 복제원점, 프로모터, 형광 단백질 유전자, MCS 및 선별 마커를 포함할 수 있으며, 추가로 단백질 발현을 위한 폴리A 신호서열이 포함될 수 있다.The expression cassette according to the present invention can be prepared by inserting the MCS polynucleotide of the present invention as a basic backbone to an existing cassette used for protein expression so as to be operably linked by a promoter to which a DdRp selected for each structural gene binds. there is. Preferably, the expression cassette of the present invention may include an origin of replication, a promoter, a fluorescent protein gene, MCS, and a selection marker, and may further include a polyA signal sequence for protein expression.

본 발명에서 선별 마커(selective marker)는 항생제 저항성 유전자일 수 있으며, 이러한 항생제 저항성 유전자로 될 수 있는 유전자는 현재 다수가 공지되어 있다(예를 들어, 카나마이신, 네오마이신, 앰피실린, 테트라사이클린 등). 따라서, 당업자는 상기 공지된 항생제 저항성 유전자들로부터 원하는 유전자를 취사선택하여 사용하는 것이 가능하며 이러한 유전자의 구체적인 종류는 본 발명의 본질을 구성하는 것은 아니다. 뿐만 아니라, 이러한 항생제 저항성 유전자의 도입은 형질전환체를 선발하기 위한 것이므로, 선발에 사용될 수 있는 유전자라면 어떠한 것도 도입될 수 있다. 따라서, 항생제 저항성 유전자에만 한정되는 것은 아니다. 바람직하게는 본 발명의 항생제 저항성 유전자는 카나마이신 또는 네오마이신 저항성 유전자일 수 있다.In the present invention, the selectable marker (selective marker) may be an antibiotic resistance gene, and many genes that can be such an antibiotic resistance gene are currently known (eg, kanamycin, neomycin, ampicillin, tetracycline, etc.) . Accordingly, a person skilled in the art can select and use a desired gene from the known antibiotic resistance genes, and the specific kind of such gene does not constitute the essence of the present invention. In addition, since the introduction of the antibiotic resistance gene is for selecting transformants, any gene that can be used for selection may be introduced. Therefore, it is not limited to the antibiotic resistance gene. Preferably, the antibiotic resistance gene of the present invention may be a kanamycin or neomycin resistance gene.

본 발명의 발현 카세트에는 본 발명의 발현 카세트의 기본 구조가 동일 또는 유사하는 한 코돈 degeneracy 등 당업자에게 공지된 방식에 따른 염기서열이 다소간의 변화된 발현 카세트도 포함한다. 아울러, 서열목록의 N-말단과 C-말단이 원형을 이루는 것은 당업자에게 자명하다.The expression cassette of the present invention also includes an expression cassette in which the base sequence of the expression cassette of the present invention is slightly changed according to a method known to those skilled in the art, such as codon degeneracy, as long as the basic structure of the expression cassette of the present invention is the same or similar. In addition, it is apparent to those skilled in the art that the N-terminus and the C-terminus of the sequence listing form a circle.

한편, 본 발명은 본 발명의 재조합 카세트로 형질전환한 세포를 제공한다.On the other hand, the present invention provides a cell transformed with the recombinant cassette of the present invention.

본 발명의 재조합 발현 카세트는 당 분야에 공지된 방법을 이용하여 숙주내로 도입할 수 있다. 그 예로는 이에 한정되지는 아니하나, 염화칼슘 및 열 쇼크법, 입자 총 충격법(particle gun bombardment), 실리콘 탄화물 위스커(Silicon carbide whiskers), 초음파 처리(sonication), 전기천공법(electroporaion), PEG-매게 융합법, 미세사출법, 미세주입법, 리포좀 매개법 및 진공침윤법 등을 사용할 수 있다.The recombinant expression cassette of the present invention can be introduced into a host using methods known in the art. Examples include, but are not limited to, calcium chloride and heat shock methods, particle gun bombardment, silicon carbide whiskers, sonication, electroporaion, PEG- Medium fusion method, microinjection method, microinjection method, liposome-mediated method, vacuum infiltration method, etc. can be used.

상기 숙주 세포로는 동물, 식물, 효모 및 박테리아의 세포일 수 있으며, 바람직하게는 박테리아 외의 경우 외부로부터 도입되는 벡터를 잘 받아들일 수 있고, 세포질과 핵 등의 세포내 소기관의 경계가 뚜렷하게 구별되는 세포가 바람직하다. 더 바람직하게는 CHO-k1(ATCC CCL-61, Cricetulus griseus, hamster, Chinie), HEK293(ATCC CRL-1573, Homo sapiens, human), HeLa(ATCC CCL-2, Homo sapiens, human), SH-SY5Y(ATCC CRL-2266, Homo sapiens, human), Swiss 3T3(ATCC CCL-92, Mus musculus, mouse), 3T3-L1(ATCC CL-173, Mus musculus, mouse), NIH/3T3(ATCC CRL-1658, Mus musculus, mouse), L-929(ATCC CCL-1, Mus musculus, mouse), Rat2(ATCC CRL-1764, Rattus norvegicus, rat), RBL-2H3(ATCC CRL-2256, Rattus norvegicus, rat), MDCK(ATCC CCL-34, Canis familiaris)일 수 있다. 또한 그 밖에 각종 줄기세포, 각종 조직에서 추출된 세포 및 인위적으로 만들어진 유사 세포막 구조물일 수 있다.The host cell may be cells of animals, plants, yeast and bacteria, preferably, in the case of other than bacteria, it can well accept a vector introduced from the outside, and the boundary between intracellular organelles such as the cytoplasm and the nucleus is clearly distinguished. Cells are preferred. More preferably, CHO-k1 (ATCC CCL-61, Cricetulus griseus, hamster, Chinie), HEK293 (ATCC CRL-1573, Homo sapiens, human), HeLa (ATCC CCL-2, Homo sapiens, human), SH-SY5Y (ATCC CRL-2266, Homo sapiens, human), Swiss 3T3 (ATCC CCL-92, Mus musculus, mouse), 3T3-L1 (ATCC CL-173, Mus musculus, mouse), NIH/3T3 (ATCC CRL-1658, Mus musculus, mouse), L-929 (ATCC CCL-1, Mus musculus, mouse), Rat2 (ATCC CRL-1764, Rattus norvegicus, rat), RBL-2H3 (ATCC CRL-2256, Rattus norvegicus, rat), MDCK (ATCC CCL-34, Canis familiaris). In addition, it may be various other stem cells, cells extracted from various tissues, and artificially made similar cell membrane structures.

한편, 본 발명에서 사용된 표준 재조합 DNA 및 분자 클로닝 기술은 당해 분야에 널리 공지되어 있고, 다음 문헌에 기재되어 있다(Sambrook, J., Fritsch, E. F. and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1989); by Silhavy, T. J., Bennan, M. L. and Enquist, L. W., Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1984); and by Ausubel, F. M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, published by Greene Publishing Assoc. and Wiley-lnterscience (1987)).Meanwhile, standard recombinant DNA and molecular cloning techniques used in the present invention are well known in the art and are described in the following literature (Sambrook, J., Fritsch, E. F. and Maniatis, T., Molecular Cloning: A Laboratory Manual) , 2nd ed., Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1989); by Silhavy, T. J., Bennan, M. L. and Enquist, L. W., Experiments with Gene Fusions, Cold Spring Harbor Laboratory: Cold Spring Harbor, NY (1984) and by Ausubel, F. M. et al., Current Protocols in Molecular Biology, published by Greene Publishing Assoc. and Wiley-lnterscience (1987)).

본 발명은 상술한 핵-비의존적 세포질 내에서 DdRp에 의한 유전자 발현 조절서열을 포함하는 개선된 발현 카세트를 제공한다.The present invention provides an improved expression cassette comprising the above-described nuclear-independent cytoplasmic gene expression control sequence by DdRp.

본 발명에 있어서, 본 발명의 발현 카세트는 대장균 유래 플라스미드, 바실러스 서브틸리스 유래 플라스미드, 효모 유래 플라스미드 및 Ti 플라스미드 등의 플라스미드 벡터, 코즈미드 벡터, 아데노바이러스(Lockett LJ, et al.,Clin. Cancer Ri. 3:2075-2080(1997)), 아데노-관련바이러스(Adeno associated virusi: AAV)(Lashford LS., et al., Gene Therapy Technologii, Applications and Regulations Ed. A. Meager (1999)), 레트로바이러스 (Gunzburg WH, et al., Gene Therapy Technologii, Applications and Regulations Ed. A. Meager, (1999)), 렌티바이러스(Wang G. et al., J. Clin. Invit. 104(11):R55-62(1999)), 헤르페스심플렉스 바이러스(Chamber R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 92:1411-1415(1995)), 백시니아 바이러스 (Puhlmann M. et al., Human Gene Therapy 10:649-657(1999)), 리오바이러스, 폭스바이러스 (GCE, NJL, Krupa M, iteban M., The poxvirus vectors MVA and NYVAC as gene delivery systems for vaccination against infectious diseasi and cancer Curr Gene Ther 8(2):97-120(2008)), 셈리키 포리스터 바이러스, 폴리머 (Hwang et al., In vitro and In vivo Transfection Efficiency of Human Osteoprotegerin Gene using Non-Viral Polymer Carriers., Korean J. Bone Metab. 13(2):119-128(2006)), 리포좀 (Methods in Molecular Biology, Vol 199, S.C. Basu and M. Basu (Eds.), Human Pris 2002), 나노물질 또는 니오좀에 적용될 수 있다. In the present invention, the expression cassette of the present invention is a plasmid vector such as E. coli-derived plasmid, Bacillus subtilis-derived plasmid, yeast-derived plasmid and Ti plasmid, cosmid vector, adenovirus (Lockett LJ, et al., Clin. Cancer Ri. 3:2075-2080 (1997)), adeno-associated virusi (AAV) (Lashford LS., et al., Gene Therapy Technologii, Applications and Regulations Ed. A. Meager (1999)), retro Viruses (Gunzburg WH, et al., Gene Therapy Technologii, Applications and Regulations Ed. A. Meager, (1999)), lentiviruses (Wang G. et al., J. Clin. Invit. 104(11):R55- 62 (1999)), herpes simplex virus (Chamber R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 92:1411-1415 (1995)), vaccinia virus (Puhlmann M. et al., Human Gene) Therapy 10:649-657 (1999)), reovirus, poxvirus (GCE, NJL, Krupa M, iteban M., The poxvirus vectors MVA and NYVAC as gene delivery systems for vaccination against infectious diseasi and cancer Curr Gene Ther 8 ( 2):97-120(2008)), Semliki Forester Virus, Polymer (Hwang et al., In vitro and In vivo Transfection Efficiency of Human Osteoprotegerin Gene using Non-Viral Polymer Carriers., Korean J. Bone Metab. 13 (2):11 9-128 (2006)), liposomes (Methods in Molecular Biology, Vol 199, S.C. Basu and M. Basu (Eds.), Human Pris 2002), can be applied to nanomaterials or niosomes.

1. 플라스미드1. Plasmids

플라스미드는 세균 세포내에 독립적으로 존재하는 원형의 DNA분자이다. 플라스미드는 거의 항상 하나 이상의 유전자를 가지고 있으며 이들 유전자는 종종 숙주세균에 의해 나타나는 유용한 특징을 담당하고 있다. 예를 들어, 항생제의 정상적인 독성농도에서 생존하는 능력은 항생제 저항성 유전자를 가진 플라스미드가 세균내에 존재하기 때문이다. 실험실에서 이러한 항생제 저항성은 종종 선별 마커(selectable marker)로서 이용된다.Plasmids are circular DNA molecules that exist independently in bacterial cells. Plasmids almost always contain more than one gene, and these genes are often responsible for useful characteristics exhibited by the host bacteria. For example, the ability to survive at normal toxic concentrations of antibiotics is due to the presence of plasmids with antibiotic resistance genes in bacteria. In the laboratory, this antibiotic resistance is often used as a selectable marker.

모든 플라스미드는 복제 원점(replication origin; 숙주 세포의 복제효소가 인식할 수 있는 부위를 말하며, 이 부위에서부터 복제가 시작된다.) 역할을 할 수 있는 DNA 서열을 적어도 하나 가지고 있으며, 따라서 주 세균 염색체(main bacterial chromosome)와는 독립적으로 세포내에서 복제할 수 있다. 어떤 유형의 플라스미드는 세균 염색체 안으로 자신을 삽입시킴으로써 복제할 수 있다. 이렇게 통합하는 플라스미드(episome이라 부름)들은 수많은 세포분열 동안 이 형태를 안정적으로 유지할 수 있다. 그러나 어떤 단계에서는 excision(통합되는 과정의 역과정)됨으로써 독립적인 요소로 존재한다.All plasmids have at least one DNA sequence that can serve as an origin of replication (a site recognizable by the replication enzyme of the host cell, from which replication begins), and thus the main bacterial chromosome ( It can replicate in cells independently of the main bacterial chromosome). Some types of plasmids can replicate by inserting themselves into the bacterial chromosome. These integrating plasmids (called episomes) are able to maintain their conformation stably during numerous cell divisions. However, at some stage, it exists as an independent element by excision (the reverse process of the process of being integrated).

Selectable marker란 벡터에 의해 운반된 유전자로서, 이 벡터 또는 재조합 DNA분자를 가진 세포의 특징이 인식될 수 있도록 해주는 유전자를 말한다.A selectable marker is a gene carried by a vector, and refers to a gene that enables recognition of the characteristics of a cell containing this vector or recombinant DNA molecule.

플라스미드의 크기의 범위는 가장 작은 것은 1.0 kb로부터 가장 큰 것은 250 kb 이상까지이다. Copy number란 하나의 세균 세포에서 정상적으로 발견되는 플라스미드의 수를 말한다. Copy number를 조절하는 인자는 잘 이해되지 않았지만, 각 플라스미드는 1~50개 이상의 특징적인 수를 가지고 있다.The size of the plasmid ranges from 1.0 kb for the smallest to more than 250 kb for the largest. Copy number refers to the number of plasmids normally found in one bacterial cell. The factors controlling the copy number are not well understood, but each plasmid has a characteristic number of 1 to 50 or more.

플라스미드가 세균에 널리 분포하고 있긴 하지만 다른 생물체에서도 그렇게 보편적인 것은 결코 아니다. 가장 많이 연구된 진핵세포성 플라스미드(eukaryotic plasmid)는 2㎛ circle로서 효모에 존재한다. 2㎛ 플라스미드의 발견은 이것이 숙주로서 매우 중요한 산업적 생물체의 유전자를 클로닝하기 위한 벡터의 제조를 가능하도록 했기 때문에 매우 운이 좋은 것이었다. 그러나 다른 진핵 생물에서는 플라스미드가 발견되지 않고 있다.Although plasmids are widely distributed in bacteria, they are by no means so common in other organisms. The most studied eukaryotic plasmid exists in yeast as a 2 μm circle. The discovery of the 2 μm plasmid was very fortunate as it made possible the preparation of vectors for cloning the genes of industrial organisms of great importance as hosts. However, no plasmid has been found in other eukaryotes.

2. 아데노바이러스2. Adenovirus

아데노바이러스는 중간 정도의 지놈 크기, 조작의 편의성, 높은 타이터, 광범위한 타깃세포 및 우수한 감염성 때문에 유전자 전달 벡터로서 많이 이용되고 있다. 지놈의 양 말단은 100-200 bp의 ITR (inverted terminal repeat)를 포함하며, 이는 DNA 복제 및 패키징에 필수적인 시스 엘리먼트이다. 지놈의 E1 영역(E1A 및 E1B)은 전사 및 숙주 세포 유전자의 전사를 조절하는 단백질을 코딩한다. E2 영역(E2A 및 E2B)은 바이러스 DNA 복제에 관여하는 단백질을 코딩한다. 현재 개발된 아데노바이러스 벡터 중에서, E1 영역이 결여된 복제 불능 아데노바이러스가 많이 이용되고 있다. 한편, E3 영역은 통상적인 아데노바이러스 벡터에서 제거되어 외래 유전자가 삽입되는 자리를 제공한다 (Thimmappaya, B. et al., Cell, 31:543-551(1982); 및 Riordan, J. R. et al.,Science, 245:1066-1073(1989)). 따라서, 본 발명의 유전자발현 조절서열은 E1A 유전자의 프로모터 서열 위치에 삽입되어 E1A 유전자의 발현을 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 유전자발현 조절서열-발현 유전자 카세트는 결실된 E1 영역(E1A 영역 및/또는 E1B 영역, 바람직하게는 E1B 영역) 또는 E3 영역에 삽입되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 결실된 E1 영역에 삽입된다. 또한, 본 발명의 유전자발현 조절서열-발현 유전자 카세트는 결실된 E4 영역에도 삽입될 수 있다. 본 명세서에서 바이러스 지놈 서열과 관련하여 사용되는 용어, "결실"은 해당 서열이 완전히 결실된 것뿐만 아니라, 부분적으로 결실된 것도 포함하는 의미를 가진다.Adenovirus has been widely used as a gene delivery vector because of its medium genome size, ease of manipulation, high titer, wide range of target cells, and excellent infectivity. Both ends of the genome contain 100-200 bp inverted terminal repeat (ITR), which is an essential cis element for DNA replication and packaging. The E1 regions of the genome (E1A and E1B) encode proteins that regulate transcription and transcription of host cell genes. The E2 region (E2A and E2B) encodes proteins involved in viral DNA replication. Among the currently developed adenovirus vectors, replication-deficient adenoviruses lacking the E1 region are widely used. On the other hand, the E3 region is removed in conventional adenoviral vectors to provide a site for insertion of a foreign gene (Thimmappaya, B. et al., Cell, 31:543-551 (1982); and Riordan, J. R. et al., Science, 245:1066-1073 (1989)). Therefore, the gene expression control sequence of the present invention can be inserted into the promoter sequence position of the E1A gene to regulate the expression of the E1A gene. In addition, the gene expression control sequence-expression gene cassette of the present invention is preferably inserted into the deleted E1 region (E1A region and/or E1B region, preferably E1B region) or E3 region, more preferably the deleted E1 region inserted into the area. In addition, the gene expression control sequence-expression gene cassette of the present invention can be inserted into the deleted E4 region. As used herein, the term "deletion" in relation to a viral genome sequence has a meaning including a partial deletion as well as a complete deletion of the corresponding sequence.

또한, 아데노바이러스는 야생형 지놈의 약 105%까지 패킹할 수 있기 때문에, 약 2 kb를 추가적으로 패키징할 수 있다(Ghosh-Choudhury et al., EMBO J., 6:1733-1739(1987)). 따라서, 아데노바이러스에 삽입되는 상술한 외래 서열은 아데노바이러스의 지놈에 추가적으로 결합시킬 수도 있다.In addition, since adenovirus can pack up to about 105% of the wild-type genome, it can additionally package about 2 kb (Ghosh-Choudhury et al., EMBO J., 6:1733-1739 (1987)). Accordingly, the above-described foreign sequence inserted into the adenovirus may additionally bind to the genome of the adenovirus.

아데노바이러스에 의해 운반되는 외래 유전자는 에피좀과 동일한 방식으로 복제되며, 이에 숙주세포에 대해 유전적 독성이 매우 낮다. 따라서, 본 발명의 아데노바이러스 유전자 전달 시스템을 이용한 유전자 치료가 매우 안전할 것으로 판단된다.The foreign gene carried by the adenovirus is replicated in the same manner as the episome, and thus has very low genetic toxicity to the host cell. Therefore, it is judged that gene therapy using the adenovirus gene delivery system of the present invention is very safe.

3. 레트로바이러스3. Retrovirus

레트로바이러스는 자신의 유전자를 숙주의 지놈으로 삽입시키고, 대량의 외래 유전 물질을 운반할 수 있으며, 감염시킬 수 있는 세포의 스펙트럼이 넓기 때문에 유전자 전달 벡터로서 많이 이용되고 있다.Retroviruses are widely used as gene delivery vectors because they insert their genes into the host genome, can transport a large amount of foreign genetic material, and have a wide spectrum of cells that can infect.

레트로바이러스 벡터를 구축하기 위하여, 운반하고자 하는 목적 뉴클레오타이드 서열은 레트로바이러스의 서열 대신에 레트로바이러스 지놈에 삽입되어 복제불능의 바이러스를 생산한다. 바이리온을 생산하기 위하여, gag, pol 및 env 유전자를 포함하지만 LTR(long terminal repeat)와 Ψ서열은 없는 패키징 세포주를 구축한다(Mann et al., Cell, 33:153-159(1983)). 운반하고자 하는 목적 뉴클레오타이드 서열, LTR 및 Ψ서열을 포함하는 재조합 플라스미드를 상기 세포주에 이입하면, Ψ서열은 재조합 플라스미드의 RNA 전사체의 생산을 가능하게 하며, 이 전사체는 바이러스로 패키징되고, 바이러스는 배지로 배출된다 (Nicolas and Rubinstein "Retroviral vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their usi, Rodriguez and Denhardt(eds.), Stoneham: Butterworth, 494-513(1988)). 재조합 레트로바이러스를 함유하는 배지를 수집하고 농축하여 유전자 전달 시스템으로 이용한다.In order to construct a retroviral vector, the target nucleotide sequence to be transported is inserted into the retrovirus genome instead of the retrovirus sequence to produce a replication-incompetent virus. To produce virions, a packaging cell line containing the gag, pol and env genes but lacking the long terminal repeat (LTR) and Ψ sequences was constructed (Mann et al., Cell, 33:153-159 (1983)). When a recombinant plasmid containing the target nucleotide sequence to be transported, LTR and Ψ sequence is introduced into the cell line, the Ψ sequence enables production of an RNA transcript of the recombinant plasmid, which is packaged into a virus, and the virus is excreted into the medium (Nicolas and Rubinstein "Retroviral vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their usi, Rodriguez and Denhardt (eds.), Stoneham: Butterworth, 494-513 (1988)). The medium containing the recombinant retrovirus is collected, concentrated and used as a gene delivery system.

2세대 레트로바이러스 벡터를 이용한 유전자 전달이 발표되었다. Kasaharaet al. Science, 266:1373-1376(1994))는 몰로니 뮤라인 류케미아 바이러스의 변이체를 제조하였고, 여기에서 EPO(erythropoietin) 서열을 엔벨로프 부위에 삽입하여 새로운 결합 특성을 갖는 키메릭 단백질을 생산하였다. 본 발명의 유전자 전달 시스템도 이와 같은 2세대 레트로바이러스 벡터의 구축 전략에 따라 제조할 수 있다.Gene transfer using a second-generation retroviral vector has been published. Kasahara et al. Science, 266:1373-1376 (1994)) prepared a mutant of Moloney murine leukemia virus, in which an EPO (erythropoietin) sequence was inserted into the envelope region to produce a chimeric protein having novel binding properties. The gene delivery system of the present invention can also be prepared according to the construction strategy of the second-generation retroviral vector.

4. AAV 벡터4. AAV Vectors

아데노-관련 바이러스(AAV)는 비분열 세포을 감염시킬 수 있고, 다양한 종류의 세포에 감염할 수 있는 능력을 갖고 있기 때문에 본 발명의 유전자 전달 시스템으로 적합하다. AAV 벡터의 제조 및 용도에 대한 상세한 설명은 미국 특허 제5,139,941 호 및 제 4,797,368 호에 상세하게 개시되어 있다. 유전자 전달 시스템으로서의 AAV에 대한 연구는 LaFace et al, Viology, 162:483486(1988), Zhou et al., Exp. Hematol. (NY), 21:928-933(1993), Walsh et al, J. Clin. Invit., 94:1440-1448(1994) 및 Flotte et al., Gene Therapy, 2:29-37(1995)에 개시되어 있다. 최근에, AAV 벡터는 낭포성 섬유증의 치료제로서 임상 I을 실시하고 있다.Adeno-associated virus (AAV) is suitable as the gene delivery system of the present invention because it can infect non-dividing cells and has the ability to infect various types of cells. Detailed descriptions of the preparation and use of AAV vectors are disclosed in detail in US Pat. Nos. 5,139,941 and 4,797,368. A study of AAV as a gene delivery system is described in LaFace et al, Viology, 162:483486 (1988), Zhou et al., Exp. Hematol. (NY), 21:928-933 (1993), Walsh et al, J. Clin. Invit., 94:1440-1448 (1994) and Flotte et al., Gene Therapy, 2:29-37 (1995). Recently, AAV vectors are being conducted clinically I as a therapeutic agent for cystic fibrosis.

전형적으로, AAV 바이러스는 두 개의 AAV 말단 리피트가 옆에 위치되어 있는 목적의 유전자 서열(릴랙신 유전자 및 운반하고자 하는 목적 뉴클레오타이드 서열을 포함하는 플라스미드 (McLaughlin et al., J. Virol., 62:1963-1973(1988); 및 Samulski et al., J. Virol., 63:3822-3828(1989)) 및 말단 리피트가 없는 야생형 AAV 코딩 서열을 포함하는 발현 플라스미드(McCarty et al., J. Virol., 65:2936-2945( 1991))를 동시 형질주입시켜 제조된다.Typically, the AAV virus is a plasmid (McLaughlin et al., J. Virol., 62:1963) containing the target gene sequence (relaxin gene and the target nucleotide sequence to be transported) flanked by two AAV terminal repeats. 1973 (1988); and Samulski et al., J. Virol., 63:3822-3828 (1989)) and an expression plasmid (McCarty et al., J. Virol. , 65:2936-2945 (1991)).

5. 다른 바이러스 벡터5. Other Virus Vectors

다른 바이러스 벡터들도 본 발명의 유전자 전달 시스템으로 이용할 수 있다. 배시니아 바이러스(Puhlmann M. et al., Human Gene Therapy 10:649-657(1999); Ridgeway, "Mammalian exprision vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their usi. Rodriguez and Denhardt, eds. Stoneham: Butterworth, 467-492(1988); Baichwal and Sugden, "Vectors for gene transfer derived from animal DNA virusi: Transient and stable exprision of transferred geni," In: Kucherlapati R, ed. Gene transfer. New York: Plenum Pris, 117-148( 1986) 및 Coupar et al., Gene, 68:1-10(1988)), 렌티바이러스(Wang G. et al., J. Clin. Invit. 104(11):R55-62(1999)) 또는 헤르페스 심플렉스 바이러스(Chamber R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 92:1411-1415(1995)), 리오바이러스, 폭스바이러스(GCE, NJL, Krupa M, iteban M., The poxvirus vectors MVA and NYVAC as gene delivery systems for vaccination against infectious diseasi and cancer Curr Gene Ther 8(2):97-120(2008)), 셈리키 포리스터 바이러스로부터 유래된 벡터들도, 목적 뉴클레오타이드 서열을 세포내로 운반할 수 있는 운반 시스템으로 이용할 수 있다.Other viral vectors can also be used in the gene delivery system of the present invention. Basinia virus (Puhlmann M. et al., Human Gene Therapy 10:649-657 (1999); Ridgeway, "Mammalian exprision vectors," In: Vectors: A survey of molecular cloning vectors and their usi. Rodriguez and Denhardt, eds Stoneham: Butterworth, 467-492 (1988); Baichwal and Sugden, "Vectors for gene transfer derived from animal DNA virusi: Transient and stable exprision of transferred geni," In: Kucherlapati R, ed. Gene transfer. New York: Plenum Pris, 117-148 (1986) and Coupar et al., Gene, 68:1-10 (1988)), lentivirus (Wang G. et al., J. Clin. Invit. 104(11):R55-62) (1999)) or herpes simplex virus (Chamber R., et al., Proc. Natl. Acad. Sci USA 92:1411-1415 (1995)), reovirus, poxvirus (GCE, NJL, Krupa M, iteban) M., The poxvirus vectors MVA and NYVAC as gene delivery systems for vaccination against infectious diseasi and cancer Curr Gene Ther 8(2):97-120(2008)) It can be used as a delivery system capable of transporting the sequence into a cell.

6. 폴리머6. Polymer

비바이러스성 유전자 전달체로서 폭넓게 사용되는 폴리머계 전달체로는 젤라틴, 키토산(Carreno GB, Duncan R. Evaluation of the biological propertii of soluble chitosan and chitosan microspheri. Int J Pharm 148:231-240(1997)) PLL(poly-LLysine)(Maruyama A, Ishihara T, Kim JS, Kim SW, Akaike T. Nanoparticle DNA carrier with poly (L-lysine) grafted polysaccharide copolymer and poly (D,Llactide). Bioconjugate Chem 8:735-742(1997)) 및 PEI(polyethyleneamine)(Abdallah B, Hassan A, Benoist C, Goula D, Behr JP, Demeneix BA. A powerful nonviral vector for in vivo gene transfer into the adult mammalian brain: Polyethyleneimine. Human Gene Ther 7:1947-1954(1996)) 등이 이용되고 있다. 폴리머계 유전자 전달체들의 장점은 면역반응과 급성독성의 발현율이 낮고 제조법이 간단하며 대량생산이 가능하다는 점이다.Polymeric carriers widely used as non-viral gene carriers include gelatin, chitosan (Carreno GB, Duncan R. Evaluation of the biological propertii of soluble chitosan and chitosan microspheri. Int J Pharm 148:231-240(1997)) PLL ( poly-LLysine) (Maruyama A, Ishihara T, Kim JS, Kim SW, Akaike T. Nanoparticle DNA carrier with poly (L-lysine) grafted polysaccharide copolymer and poly (D,Llactide). Bioconjugate Chem 8:735-742(1997) )) and polyethyleneamine (PEI) (Abdallah B, Hassan A, Benoist C, Goula D, Behr JP, Demeneix BA. A powerful nonviral vector for in vivo gene transfer into the adult mammalian brain: Polyethyleneimine. Human Gene Ther 7:1947- 1954 (1996)) are being used. The advantages of polymer-based gene carriers are that the expression rate of immune response and acute toxicity is low, the preparation method is simple, and mass production is possible.

7. 리포좀 및 니오좀7. Liposomes and niosomes

리포좀은 수상에 분산된 인지질에 의해 자동적으로 형성된다. 외래 DNA 분자를 리포좀으로 성공적으로 세포 내로 운반한 예는 Nicolau 및 Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721:185-190(1982) 및 Nicolau et al., Methods Enzymol., 149:157-176(1987)에 개시되어 있다. 한편, 리포좀을 이용한 동물세포의 형질주입에 가장 많이 이용되는 시약으로는 Lipofectamine(Gibco BRL)이 있다. 운반하고자 하는 목적 뉴클레오타이드 서열을 내포한 리포좀은 엔도사이토시스, 세포 표면에로의 흡착 또는 플라즈마 세포막과의 융합 등의 기전을 통해 세포와 상호 작용하여 세포내로 운반하고자 하는 목적 뉴클레오타이드 서열을 운반한다.Liposomes are automatically formed by phospholipids dispersed in an aqueous phase. Examples of successful intracellular delivery of foreign DNA molecules as liposomes are described by Nicolau and Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721:185-190 (1982) and Nicolau et al., Methods Enzymol., 149:157-176 (1987). Meanwhile, Lipofectamine (Gibco BRL) is the most widely used reagent for transfection of animal cells using liposomes. Liposomes containing the target nucleotide sequence to be transported interact with cells through mechanisms such as endocytosis, adsorption to the cell surface, or fusion with plasma cell membranes to deliver the target nucleotide sequence to be transported into the cell.

리포좀이 인지질을 이용하여 만들어지는 것에 반하여 니오좀(niosome)은 사용하고 비-이온성 계면활성제(nonionic surfactant) 및 콜레스테롤(choliterol)의 혼합으로 구성된 이중막 수송체로 극성 및 비극성 물질을 봉입할 수 있고, 삼투압적으로 활성이 있으며, 인지질 등에 의한 지질미립자의 운반체인 리포좀에 비하여 안정하고, 또한 제조시 사용되는 계면활성제가 보관 및 취급 시에 특별한 조건이 필요하지 않다는 장점을 가진다.While liposomes are made using phospholipids, niosomes are used and polar and non-polar substances can be encapsulated with a double membrane transporter composed of a mixture of nonionic surfactant and cholesterol. , osmotically active, more stable than liposomes, which are carriers of lipid particles by phospholipids, etc., and also have the advantage that the surfactant used in the preparation does not require special conditions for storage and handling.

8. 나노물질8. Nanomaterials

본 명세서 상의 용어 나노물질은 수 ~ 수백 나노미터의 크기를 갖는 생체 적합성 고분자 물질을 의미하는 것으로서, 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜(polyetheleneglycol, PEG), 폴리락타이드(poly-lactide, PLA), 폴리글리콜리드(polyglycolide, PGA), 폴리락티드코글리콜리드(poly-lactide-co-glycolide, PLGA), 폴리카프로락톤(poly-ε-carprolactone, PCL), 히알루론산(hyaluronic acid, HA), 키토산(chitosan), 또는 혈청 알부민이 이에 해당할 수 있다.As used herein, the term nanomaterial refers to a biocompatible polymer material having a size of several to several hundreds of nanometers, for example, polyethylene glycol (polyetheleneglycol, PEG), polylactide (poly-lactide, PLA), polyglycol Lead (polyglycolide, PGA), polylactide-co-glycolide (PLGA), polycaprolactone (poly-ε-carprolactone, PCL), hyaluronic acid (HA), chitosan (chitosan) ), or serum albumin.

한편, 상술한 본 발명의 유전자 전달 시스템을 세포내로 도입하는 방법은 당업계에 공지된 다양한 방법을 통해 실시될 수 있다.Meanwhile, the method of introducing the gene delivery system of the present invention into a cell as described above can be carried out through various methods known in the art.

본 발명에서, 유전자 전달 시스템이 바이러스 벡터에 기초하여 제작된 경우에는, 당업계에 공지된 바이러스 감염 방법에 따라 실시된다. 바이러스 벡터를 이용한 숙주 세포의 감염은 상술한 인용문헌에 기재되어 있다.In the present invention, when the gene delivery system is constructed based on a viral vector, it is carried out according to a viral infection method known in the art. Infection of host cells with viral vectors is described in the references cited above.

본 발명에서 유전자 전달 시스템이 내이키드 (naked) 재조합 DNA 분자 또는 플라스미드인 경우에는, 미세 전환법 (Capecchi, M.R., Cell, 22:479(1980); 및 Harland와 Weintraub, J. Cell Biol. 101:1094-1099(1985)), 칼슘 포스페이트 침전법 (Graham, F.L. et al., Virology, 52:456(1973); 및 Chen과 Okayama, Mol. Cell. Biol. 7:2745-2752(1987)), 전기 천공법 (Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841(1982); 및 Tur-Kaspa et al., Mol. Cell Biol., 6:716-718(1986)), 리포좀-매개 형질주입법 (Wong, T.K. et al., Gene, 10:87(1980); Nicolau 및 Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721:185-190(1982); 및 Nicolau et al., Methods Enzymol., 149:157-176(1987)), DEAE-덱스트란 처리법 (Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190(1985)), 및 유전자 밤바드먼트(Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 87:9568-9572(1990)) 방법에 의해 유전자를 세포내로 이입시킬 수 있다.When the gene delivery system in the present invention is a naked recombinant DNA molecule or plasmid, the microtransformation method (Capecchi, M. R., Cell, 22:479 (1980); and Harland and Weintraub, J. Cell Biol. 101: 1094-1099 (1985)), calcium phosphate precipitation (Graham, F.L. et al., Virology, 52:456 (1973); and Chen and Okayama, Mol. Cell. Biol. 7:2745-2752 (1987)), Electroporation (Neumann, E. et al., EMBO J., 1:841 (1982); and Tur-Kaspa et al., Mol. Cell Biol., 6:716-718 (1986)), liposome-mediated Transfection (Wong, T.K. et al., Gene, 10:87 (1980); Nicolau and Sene, Biochim. Biophys. Acta, 721:185-190 (1982); and Nicolau et al., Methods Enzymol., 149: 157-176 (1987)), DEAE-dextran treatment (Gopal, Mol. Cell Biol., 5:1188-1190 (1985)), and gene bambadment (Yang et al., Proc. Natl. Acad. Sci) ., 87:9568-9572 (1990)), the gene can be transfected into cells.

Ⅵ. 약학적 조성물Ⅵ. pharmaceutical composition

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 다수를 포함하는 조성물의 코딩된 펩타이드 또는 단백질의 발현 증가용 약학적 조성물의 제조용으로서의 용도, 특히 예를 들어, 바람직하게는 본원에 정의된 바와 같은 질환 치료용 유전자 치료용 또는 유전적 백신 접종용, 예를 들어, 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 다수를 포함하는 조성물을, 세포(예를 들어, 발현 숙주 세포 또는 체세포), 조직 또는 유기체에, 바람직하게는 나출된(naked) 형태 또는 복합된 형태 또는 본원에 설명된 약학적 조성물로서 제트 인젝션으로 적용 또는 투여하는 약학적 조성물 제조용으로서의 용도에 관한 것이다.Use of a composition comprising a plurality of self-transcribed RNA/DNA systems of the present invention for the preparation of a pharmaceutical composition for increasing the expression of an encoded peptide or protein, in particular for example, preferably a gene for the treatment of a disease as defined herein A composition comprising a plurality of self-transcribed RNA/DNA systems of the invention, for example for therapeutic or genetic vaccination, is administered to a cell (eg, an expression host cell or somatic cell), tissue or organism, preferably It relates to the use for the preparation of a pharmaceutical composition to be applied or administered by jet injection as a pharmaceutical composition as described herein, either in naked form or in complex form or as a pharmaceutical composition as described herein.

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템을 포함하는 약학적 조성물, 또는 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 다수(plurality)를 포함하는 조성물 및 선택적으로 약학적으로 허용가능한 담체 및/또는 비히클도 포함한다.A pharmaceutical composition comprising the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, or a composition comprising a plurality of the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, and optionally also a pharmaceutically acceptable carrier and/or vehicle .

제1 성분으로서, 약학적 조성물은 본원에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 화학적 변형된 핵산을 포함한다.As a first component, the pharmaceutical composition comprises at least one chemically modified nucleic acid as defined herein.

제2 성분으로서, 약학적 조성물은 적어도 하나의 추가적인 약학적 활성 성분(pharmaceutically active component)을 선택적으로 포함할 수 있다. 이와 관련된 약학적 활성 성분은 본원에 언급된 바와 같은 특정 징후 또는 질환을 치유, 완화 또는 예방하는 치료 효과를 갖는 화합물이다. 이와 같은 화합물은, 이에 한정된 것을 암시하지는 않지만, 바람직하게 본원에 정의된 바와 같은 펩타이드 또는 단백질, 바람직하게 본원에 정의된 바와 같은 핵산, (치료적 활성) 저 분자량 유기 또는 무기 화합물(분자량 5000 미만, 바람직하게는 1000 미만), 바람직하게는 본원에 정의된 바와 같은 당, 항원 또는 항체, 이미 선행 기술에 알려져 있는 치료제, 항원 세포, 항원 세포 절편, 세포 분획; 세포벽 성분(예를 들어, 다당류), 화학적 변형된, 약화된 또는 불활성화된(예를 들어, 화학적 또는 조사(irradiation)에 의해) 병원체(바이러스, 박테리아 등), 바람직하게는 본원에 정의된 바와 같은 어쥬번트 등을 포함한다.As a second component, the pharmaceutical composition may optionally comprise at least one additional pharmaceutically active component. A pharmaceutically active ingredient related thereto is a compound having a therapeutic effect of curing, alleviating or preventing certain indications or diseases as mentioned herein. Such compounds include, but are not implied to be limited thereto, preferably a peptide or protein as defined herein, preferably a nucleic acid as defined herein, a (therapeutically active) low molecular weight organic or inorganic compound (molecular weight less than 5000; preferably less than 1000), preferably sugars, antigens or antibodies as defined herein, therapeutic agents already known in the prior art, antigenic cells, antigenic cell fragments, cell fractions; cell wall components (eg polysaccharides), chemically modified, attenuated or inactivated (eg, chemically or by irradiation) pathogens (viruses, bacteria, etc.), preferably as defined herein adjuvants and the like.

또한, 약학적 조성물은 약학적으로 허용가능한 담체 및/또는 비히클을 포함할 수 있다. 본 발명에서, 약학적으로 허용가능한 담체는 일반적으로 독창적인 약학적 조성물의 액체 또는 비-액체 기초(basis)를 포함한다. 담체는 일반적으로 발열원 없는 물, 등장성 식염수 또는 버퍼(수성) 용액, 예를 들어, 포스페이트, 시트레이드등 버퍼 용액이다. 참조 배지(Reference media)는 예를 들어, 혈액, 림프, 세포질액(cytosolic liquid)과 같은 "생체 내(in vivo)" 방법에 존재하는 액체, 또는 다른 체액, 또는 예를 들어, 통상의 버퍼 또는 액체와 같은 "시험관 내(in vitro)" 방법에 참조 배지로서 사용될 수 있는 액체이다. 이와 같은 통상의 버퍼 또는 액체는 통상의 기술자에게 알려져 있다. Ringer-Lactate 용액은 액체 기초로서 특히 바람직하다.In addition, the pharmaceutical composition may include a pharmaceutically acceptable carrier and/or vehicle. In the present invention, a pharmaceutically acceptable carrier generally comprises a liquid or non-liquid basis of the inventive pharmaceutical composition. The carrier is generally pyrogen-free water, isotonic saline or buffered (aqueous) solutions, for example, phosphate, citrate, etc. buffered solutions. Reference media may be, for example, a liquid present in an "in vivo" method, such as blood, lymph, cytosolic liquid, or other bodily fluid, or, for example, a conventional buffer or A liquid that can be used as a reference medium in "in vitro" methods, such as liquids. Such conventional buffers or liquids are known to the person skilled in the art. Ringer-Lactate solution is particularly preferred as a liquid basis.

그러나, 하나 이상의 양립할 수 있는 고체 또는 액체 필러(filler) 또는 희석제(diluent) 또는 캡슐화된 화합물(encapsulating compound)은 치료될 환자에 투여하기 위해 적합한 약학적 조성물로서도 사용될 수 있다. 본원에 사용된 용어 "양립할 수 있는(compatible)"은 이들 약학적 조성물의 구성 성분(constituent)이 일반적인 사용 조건하에서 약학적 조성물의 약학적 효과를 실질적으로 감소시키는 상호작용이 발생하지 않는 방식으로 화학적 변형된RNA를 혼합할 수 있는 것을 의미한다.However, one or more compatible solid or liquid fillers or diluents or encapsulating compounds may also be used as pharmaceutical compositions suitable for administration to the patient to be treated. As used herein, the term "compatible" means in such a way that the constituents of these pharmaceutical compositions do not interact under normal conditions of use to substantially reduce the pharmaceutical effectiveness of the pharmaceutical composition. It means that chemically modified RNA can be mixed.

복합화(Complexation):Complexation:

또한, 약학적 조성물은 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템을 위한 담체를 포함할 수 있다. 이와 같은 담체는 생리학적으로 허용가능한 액체에서 용해, 약학적으로 발명의 RNA/DNA 시스템의 수송 및 세포 흡수를 중재하기 위해 적합할 수 있다. 따라서, 이와 같은 담체는 본 발명에 따른 발명의 RNA/DNA 시스템의 저장 및 운반에 적합할 수 있는 성분일 수 있다. 이와 같은 성분은 예를 들어, 형질전환 또는 복합화 제제 역할을 할 수 있는 양이온성 또는 다중양이온성 담체 또는 화합물일 수 있다.In addition, the pharmaceutical composition may include a carrier for the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention. Such carriers may be suitable for dissolution in physiologically acceptable liquids, pharmaceutically, for mediating transport and cellular uptake of the RNA/DNA systems of the invention. Accordingly, such a carrier may be a component suitable for storage and transport of the RNA/DNA system of the present invention according to the present invention. Such a component may be, for example, a cationic or polycationic carrier or compound which may serve as a transforming or complexing agent.

특히 바람직한 형질전환 또는 복합화 제제는 양이온성 또는 다중양이온성 화합물, 예를 들어, 프로타민, 뉴클레올린(nucleoline), 스퍼민 또는 스퍼미딘, 또는 다른 양이온성 펩타이드 또는 단백질, 예컨대, 폴리-L-리신(PLL), 폴리-아르기닌, 염기성 폴리펩타이드, 세포 투과성 펩타이드(CPPs), 예를 들어, HIV-결합 펩타이드, HIV-1 Tat(HIV), Tat-유래 펩타이드, 페네트라틴, VP22 유래 또는 유사 펩타이드, HSV VP22(단순 포진(Herpi simplex)), MAP, KalA 또는 단백질 형질전환 도메인(PTDs), PpT620, 프롤린-풍부 펩타이드, 아르기닌-풍부 펩타이드, 리신-풍부 펩타이드, MPG-펩타이드(들), Pep-1, L-올리고머, 칼시토닌 펩타이드(들), 안테나페디아-유래 펩타이드(Antennapedia-derived peptide)(특히, 드로소필라 안테나페디아(Drosophila antennapedia) 유래, pAntp, pIsl, FGF, 락토페린, 트랜스포탄, 버포린-2, Bac715-24, SynB, SynB(1), pVEC, hCT-유래 펩타이드, SAP, 또는 히스톤이다.Particularly preferred transforming or complexing agents are cationic or polycationic compounds such as protamine, nucleoline, spermine or spermidine, or other cationic peptides or proteins such as poly-L-lysine ( PLL), poly-arginine, basic polypeptides, cell penetrating peptides (CPPs), such as HIV-binding peptides, HIV-1 Tat (HIV), Tat-derived peptides, penetratin, VP22 derived or similar peptides; HSV VP22 (Herpi simplex), MAP, KalA or protein transforming domains (PTDs), PpT620, proline-rich peptide, arginine-rich peptide, lysine-rich peptide, MPG-peptide(s), Pep-1 , L-oligomer, calcitonin peptide(s), Antennapedia-derived peptide (especially from Drosophila antennapedia, pAntp, pIsl, FGF, lactoferrin, transportan, bufferin- 2, Bac715-24, SynB, SynB(1), pVEC, hCT-derived peptide, SAP, or histone.

또한, 이와 같은 양이온성 또는 다중양이온성 화합물 또는 담체는 양이온성 또는 다중양이온성 펩타이드 또는 단백질일 수 있으며, 바람직하게는 적어도 하나의 -SH 성분을 포함하거나 포함하기 위해 추가적으로 변형될 수 있다. 바람직하게, 양이온성 또는 다중양이온성 담체는 하기 총 화학식 (III)을 갖는 양이온성 펩타이드로부터 선택된다:In addition, such a cationic or polycationic compound or carrier may be a cationic or polycationic peptide or protein, and may preferably contain or be further modified to include at least one -SH component. Preferably, the cationic or polycationic carrier is selected from cationic peptides having the general formula (III):

{(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x}; 화학식 (III){(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x}; Formula (III)

여기서 l+m+n+o+x = 3 - 100, 그리고 서로 독립적으로 l, m, n 또는 o 는 Arg(아르기닌), Lys(리신), His(히스티딘) 및 Orn(오르니틴)의 총량이 올리고펩타이드의 전체 아미노산의 적어도 10%를 나타내는 경우, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 - 30, 31 - 40, 41 - 50, 51 -60, 61 - 70, 71 - 80, 81 - 90 및 91 - 100으로부터 선택된 서로 다른 임의의 숫자이고, Xaa 는 Arg(아르기닌), Lys(리신), His(히스티딘) 또는 Orn(오르니틴)을 제외하고 천연(= 자연적으로 발생하는) 또는 비-천연 아미노산으로부터 선택된 임의의 아미노산일 수 있고; x 는 Xaa 의 총량이 올리고펩타이드의 전체 아미노산의 90%를 초과하지 않는 경우, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 - 30, 31 - 40, 41 - 50, 51 - 60, 61 - 70, 71 - 80, 81 - 90로부터 선택된 임의의 숫자이다. Arg, Lys, His, Orn 및 Xaa 중 임의의 아미노산은 펩타이드의 임의의 자리에 위치할 수 있다. 7 ~ 30 아미노산 범위의 양이온성 펩타이드 또는 단백질이 특히 바람직하다.where l+m+n+o+x = 3 - 100, and independently of each other l, m, n or o is the total amount of Arg (arginine), Lys (lysine), His (histidine) and Orn (ornithine) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 when representing at least 10% of the total amino acids of the oligopeptide , 19, 20, 21 - 30, 31 - 40, 41 - 50, 51 -60, 61 - 70, 71 - 80, 81 - 90 and 91 - 100, and Xaa is Arg(Arginine ), Lys (lysine), His (histidine) or Orn (ornithine); x is 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, if the total amount of Xaa does not exceed 90% of the total amino acids of the oligopeptide 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 - 30, 31 - 40, 41 - 50, 51 - 60, 61 - 70, 71 - 80, 81 - 90. Any amino acid of Arg, Lys, His, Orn and Xaa may be located at any position in the peptide. Cationic peptides or proteins in the range of 7 to 30 amino acids are particularly preferred.

또한, 적어도 하나의 -SH 성분을 포함하거나 포함하도록 추가적으로 화학적 변형된, 상기화학식{(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x}(화학식(III))에 따라 정의될 때, 양이온성 또는 다중양이온성 펩타이드 또는 단백질은, 이에 한정되지 않고, 하위화학식(Ia)로 부터 선택된다:In addition, according to formula {(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x} (formula (III)) As defined, cationic or polycationic peptides or proteins are selected from, but not limited to, subformula (Ia):

{(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa')x (Cys)y} 하위화학식 (IIIa){(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa')x (Cys)y} subformula (IIIa)

여기서, (Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o 및 x 는 본원에 정의된 바와 같으며, Arg(아르기닌), Lys(리신), His(히스티딘) 및 Orn(오르니틴)의 총량이 올리고펩타이드의 전체 아미노산의 적어도 10%를 나타내는 경우, Xaa'는 Arg, Lys, His, Orn 또는 Cys 를 제외한 천연(= 자연적으로 발생하는) 또는 비-천연 아미노산으로부터 선택된 임의의 아미노산이며, y 는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21- 30, 31 - 40, 41 - 50, 51 - 60, 61 - 70, 71 - 80 및 81 - 90 으로부터 선택된 임의의 숫자이다. 또한, 양이온성 또는 다중양이온성 펩타이드는 하위화학식(IIIb)로부터 선택될 수 있다:where (Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o and x are as defined herein, Xaa' is any amino acid selected from natural (= naturally occurring) or non-natural amino acids except Arg, Lys, His, Orn or Cys, if the total amount represents at least 10% of the total amino acids of the oligopeptide, y is 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21- 30, 31 - 40 , 41 - 50, 51 - 60, 61 - 70, 71 - 80 and 81 - 90. In addition, the cationic or polycationic peptide may be selected from subformula (IIIb):

Cys1 {(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x} Cys2하위화학식 (IIIb)Cys1 {(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x} Cys2 Subformula (IIIb)

여기서, 실험식 {(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x} (화학식 (IV))는 본원에 정의된 바와 같고, (반실험식 (semiempIREScal)) 화학식 (IV)에 따른 아미노산 서열의 코어를 형성하고, Cys1 및 Cys2 는 (Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x 의 근위(proximal) 또는 말단의 시스테인이다.wherein the empirical formula {(Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x} (formula (IV)) is as defined herein, and (semiempIREScal)) Forming the core of the amino acid sequence according to , Cys1 and Cys2 are proximal or terminal cysteines of (Arg)l(Lys)m(His)n(Orn)o(Xaa)x.

형질전환 또는 복합화 제제로 사용될 수 있는 추가의 바람직한 양이온성 또는 다중양이온성 화합물은 양이온성 다당류, 예를 들어, 키토산, 폴리브렌(polybrene), 양이온성 폴리머, 예를 들어, 폴리에틸렌이민(PEI), 양이온성 지질, 예를 들어, DOTMA: [1-(2,3-시오레일옥시)프로필)]-N,N,N-트리메틸암모늄 클로라이드, DMRIE, 디-C14-아미딘, DOTIM, SAINT, DC-Chol, BGTC, CTAP, DOPC, DODAP, DOPE: 디올레일 포스파티딜에탄올-아민, DOSPA, DODAB, DOIC, DMEPC, DOGS: 디옥타데실아미도글리실스페르민, DIMRI: 디미리스토-옥시프로필 디메틸 하이드록시에틸 암모늄 브로마이드, DOTAP: 디올레일옥시-3-(트리메틸암모니오)프로판, DC-6-14: O,O-디테트라데카노일-N-(α-트리메틸암모니오아세틸)디에탄올아민 클로라이드, CLIP1: rac-[(2,3-디옥타데실옥시프로필)(2-하이드록시에틸)]-디메틸암모늄 클로라이드, CLIP6: rac-[2(2,3-디헥사데실옥시프로필-옥시메틸옥시)에틸]트리메틸암모늄, CLIP9: rac-[2(2,3-디헥사데실옥시프로필-옥시숙시닐옥시)에틸]-트리메틸암모늄, 올리고펙타민, 또는 양이온성 또는 다중양이온성 폴리머, 예를 들어, β-아미노산-폴리머 또는 역(reversed) 폴리아미드 등과 같은 화학적 변형된 폴리아미노산, PVP(폴리(N-에틸-4-비닐피리디늄 브로마이드)) 등과 같은 화학적 변형된 폴리에틸렌, pDMAEMA(폴리(디메틸아미노에틸메틸아크릴레이트)) 등과 같은 화학적 변형된 아크릴레이트, pAMAM(폴리(아미도아민)) 등과 같은 화학적 변형된 아미도아민, 디아민 말단(end) 화학적 변형된 1,4 부탄디올 디아크릴레이트-코-5-아미노-1-펜탄올 폴리머 등과 같은 화학적 변형된 폴리베타아미노에스테르(PBAE), 폴리프로필아민 덴드리머 또는 pAMAM 기반의 덴드리머 등과 같은 덴드리머, PEI: 폴리(에틸렌이민), 폴리(프로필렌이민) 등과 같은 폴리이민(들), 폴리알릴아민, 사이클로덱스트린 기반의 폴리머, 덱스트란 기반의 폴리머, 키토산 등과 같은 당 백본 기반의 폴리머, PMOXA-PDMS 코폴리머 등과 같은 실란 백본 기반의 폴리머, 하나 이상의 양이온성 블록(예를 들어, 상기 언급된 양이온성 폴리머로부터 선택된 것)의 조합 및 하나 이상의 친수성 또는 소수성 블록(예를 들어, 폴리에틸렌글리콜) 등으로 이루어진 블록폴리머를 포함할 수 있다.Further preferred cationic or polycationic compounds which can be used as transformation or complexing agents are cationic polysaccharides such as chitosan, polybrene, cationic polymers such as polyethyleneimine (PEI), Cationic lipids such as DOTMA: [1-(2,3-thioreyloxy)propyl)]-N,N,N-trimethylammonium chloride, DMRIE, di-C14-amidine, DOTIM, SAINT, DC -Chol, BGTC, CTAP, DOPC, DODAP, DOPE: dioleyl phosphatidylethanol-amine, DOSPA, DODAB, DOIC, DMEPC, DOGS: dioctadecylamidoglycylspermine, DIMRI: dimyristo-oxypropyl dimethyl Hydroxyethyl ammonium bromide, DOTAP: dioleyloxy-3-(trimethylammonio)propane, DC-6-14: O,O-ditetradecanoyl-N-(α-trimethylammonioacetyl)diethanolamine chloride , CLIP1: rac-[(2,3-dioctadecyloxypropyl)(2-hydroxyethyl)]-dimethylammonium chloride, CLIP6: rac-[2(2,3-dihexadecyloxypropyl-oxymethyloxy) )ethyl]trimethylammonium, CLIP9: rac-[2(2,3-dihexadecyloxypropyl-oxysuccinyloxy)ethyl]-trimethylammonium, oligofectamine, or cationic or polycationic polymers such as , β-amino acid-polymers or chemically modified polyamino acids such as reversed polyamides, chemically modified polyethylenes such as PVP (poly(N-ethyl-4-vinylpyridinium bromide)), pDMAEMA (poly(dimethylamino Chemically modified acrylates such as ethylmethylacrylate)), chemically modified amidoamines such as pAMAM (poly(amidoamine)), diamine ends chemically modified 1,4 butanediol diacrylate-co- Chemically modified polybetaaminoesters (PBAE) such as 5-amino-1-pentanol polymer, dendrimers such as polypropylamine dendrimers or pAMAM-based dendrimers, PEI: poly(ethyleneimine), poly(propyleneimine), etc. Polyimine(s), polyallylamine, cyclodextrin-based polymers, dextran-based polymers, sugar backbone-based polymers such as chitosan, silane backbone-based polymers such as PMOXA-PDMS copolymers, one or more cationic blocks (eg, one selected from the above-mentioned cationic polymers) and block polymers composed of one or more hydrophilic or hydrophobic blocks (eg, polyethylene glycol) and the like.

본 발명의 RNA/DNA 시스템은 양이온성 또는 다중양이온성 화합물, 바람직하게는 양이온성 단백질 또는 펩타이드와 함께 적어도 부분적으로 복합되는 것이 특히 바람직하다. 부분적으로는 단지 SM_mRNAi 분자의 일부가 양이온성 또는 다중양이온성 화합물과 복합되고 SM_mRNAi 분자의 나머지가 비복합된 형태("자유(free)")를 의미한다. 바람직하게는, 자유 SM_mRNAi에 대한 복합된 SM_mRNAi의 비율은 약 5:1 (w/w) ~ 약 1:10 (w/w)의 범위, 더욱 바람직하게는 약 4:1 (w/w) ~ 약 1:8 (w/w)의 범위, 더욱 더 바람직하게는 약 3:1 (w/w) ~ 약 1:5 (w/w) 또는 1:3 (w/w)의 범위로부터 선택되고, 가장 바람직하게는 자유 핵산에 대한 복합된 핵산의 비율은 약 1:1 (w/w)의 비율로부터 선택된다.It is particularly preferred that the RNA/DNA system of the present invention is at least partially complexed with a cationic or polycationic compound, preferably a cationic protein or peptide. In part, it means that only part of the SM_mRNAi molecule is complexed with a cationic or polycationic compound and the rest of the SM_mRNAi molecule is in an uncomplexed form (“free”). Preferably, the ratio of complexed SM_mRNAi to free SM_mRNAi ranges from about 5:1 (w/w) to about 1:10 (w/w), more preferably from about 4:1 (w/w) to from about 1:8 (w/w), even more preferably from about 3:1 (w/w) to about 1:5 (w/w) or 1:3 (w/w); , most preferably the ratio of complexed nucleic acid to free nucleic acid is selected from a ratio of about 1:1 (w/w).

약학적 조성물은 어쥬번트(adjuvant)를 포함할 수 있다. 어쥬번트는 선천성 면역계의 면역 반응 즉, 비-특이적 면역 반응을 개시 또는 증가시키는데 적합한 임의의 화합물로서 이해될 수 있다. 다시 말하면, 투여시, 독창적인 약학적 조성물은 바람직하게, 선택적으로 거기에 함유된 어쥬번트에 따른 선천성 면역 반응을 유도한다. 바람직하게, 이와 같은 어쥬번트는 통상의 기술자에게 알려진 어쥬번트로부터 선택될 수 있고 본 경우에 적합할 수 있으며, 즉, 포유동물에서 선천성 면역 반응의 유도를 지지하는 것, 예를 들어, 상기 정의된 바와 같은 어쥬번트 단백질 또는 하기 정의된 바와 같은 어쥬번트이다.The pharmaceutical composition may include an adjuvant. An adjuvant may be understood as any compound suitable for initiating or increasing the immune response of the innate immune system, ie, a non-specific immune response. In other words, upon administration, the inventive pharmaceutical composition preferably induces an innate immune response, optionally according to the adjuvant contained therein. Preferably, such adjuvants may be selected from adjuvants known to the person skilled in the art and may be suitable in the present case, ie supporting the induction of an innate immune response in a mammal, for example as defined above an adjuvant protein as defined below or an adjuvant as defined below.

저장 및 전달을 위해 적합한 어쥬번트로서 특히 바람직한 것은 비히클, 형질전환 또는 복합화 제제로서 발명의 RNA/DNA 시스템을 위한 상기 정의된 바와 같은 양이온성 또는 다중양이온성 화합물이다.Particularly preferred as adjuvants suitable for storage and delivery are cationic or polycationic compounds as defined above for the RNA/DNA systems of the invention as vehicles, transformation or complexing agents.

독창적인 약학적 조성물에 포함될 수 있는 추가적인 첨가제는 유화제, 예컨대, 예를 들어, 트윈 습윤제, 예컨대, 예를 들어, 소듐 라우릴 설페이트; 착색제; 향미 부여제, 약학적 담체; 정제-형성제; 안정화제; 항산화제; 방부제가 있다.Additional additives that may be included in the inventive pharmaceutical composition include emulsifiers, such as, for example, twin wetting agents, such as, for example, sodium lauryl sulfate; coloring agent; flavoring agents, pharmaceutical carriers; tablet-forming agents; stabilizers; antioxidants; There are preservatives.

약학적 조성물은 또한 톨-유사(Toll-like) 수용체 TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10에 대한 결합 친화성(binding affinity)(리간드로서) 때문에, 또는 쥣과(murine) 톨-유사 수용체 TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10, TLR11, TLR12 또는 TLR13에 대한 결합 친화성(리간드로서) 때문에 면역자극성으로 알려진 임의의 추가적인 화합물을 추가적으로 함유할 수 있다.The pharmaceutical composition also has a binding affinity (as a ligand) to the Toll-like receptors TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10, or murine Any additional known immunostimulatory due to binding affinity (as ligand) to the murine toll-like receptor TLR1, TLR2, TLR3, TLR4, TLR5, TLR6, TLR7, TLR8, TLR9, TLR10, TLR11, TLR12 or TLR13 It may further contain a compound.

약학적 조성물은 바람직하게 피하로, 근육 내로, 피부 내로 투여될 수 있다. 약학적 조성물의 살균 주사가능한 형태는 수성 또는 유성 현탁액일 수 있다. 이들 현탁액은 적합한 분산제 또는 습윤제 및 현탁제(suspending agent)를 사용하여 당 업계에 알려진 기술에 따라 제형화될 수 있다.The pharmaceutical composition can preferably be administered subcutaneously, intramuscularly, or intradermally. Sterile injectable forms of the pharmaceutical compositions may be aqueous or oleaginous suspensions. These suspensions may be formulated according to techniques known in the art using suitable dispersing or wetting agents and suspending agents.

약학적 조성물은 일반적으로 약학적 조성물의 성분, 특히 본본 발명의 RNA/DNA 시스템의 "안전하고 유효한 양"을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은, "안전하고 유효한 양"은 본원에 정의된 바와 같은 질환 또는 장애의 긍정적인 변형을 현저하게 유도하는데 충분한 그런 본원에 정의된 바와 같은 발명의 RNA/DNA 시스템의 양을 의미한다. 동시에, 그러나, "안전하고 유효한 양"은 심각한 부작용을 회피하기에 충분히 적고 장점 및 위험 사이의 합리적인(sensible) 관계를 허용하기에 충분히 적다. 이러한 한정의 결정은 일반적으로 합리적인 의학적 판단의 범위 내에 있다.A pharmaceutical composition generally comprises a "safe and effective amount" of the components of a pharmaceutical composition, in particular the RNA/DNA system of the present invention. As used herein, "safe and effective amount" means an amount of an RNA/DNA system of the invention as defined herein sufficient to significantly induce a positive modification of a disease or disorder as defined herein. do. At the same time, however, a “safe and effective amount” is small enough to avoid serious side effects and low enough to allow for a sensible relationship between advantage and risk. Determination of such limitations is generally within the scope of reasonable medical judgment.

또한, 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템의, 본원에 정의된 바와 같은 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템의 다수를 포함하는 조성물의, 본 발명의 RNA/DNA 시스템을 포함하는 약학적 조성물의, 또는 동일한 것을 포함하는 키트의 여러 적용 및 용도를 제공한다.Also of the self-transcribed RNA/DNA system of the invention, of a composition comprising a plurality of self-transcripting RNA/DNA systems of the invention as defined herein, of a pharmaceutical composition comprising the RNA/DNA system of the invention, or multiple applications and uses of kits comprising the same.

본 발명은 특히 유전자 치료 또는 유전적 백신 접종에서 약제로서, 바람직하게는 본원에 정의된 바와 같은 질환의 치료를 위하여 본원에 정의된 바와 같은 독창적인 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 또는 본원에 정의된 바와 같은 독창적인 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 분자의 다수를 포함하는 독창적인 조성물의 1차 의학 용도에 관한 것이다.The present invention relates to the self-transcribed RNA/DNA system of the inventive invention as defined herein or the self-transcribed RNA/DNA system as defined herein, preferably as a medicament, in particular in gene therapy or genetic vaccination, for the treatment of a disease as defined herein. It relates to the primary medical use of the inventive composition comprising a plurality of self-transcribed RNA/DNA system molecules of the inventive invention as described above.

본 발명은 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템, 또는 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 분자의 다수를 포함하는 본원에 정의된 바와 같은 질환의 치료를 위한 독창적인 조성물의 2차 의학 용도에 관한 것이며, 바람직하게는 본 발명의 RNA/DNA 시스템, 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 분자의 다수를 포함하는 독창적인 조성물, 동일한 것을 포함하는 약학적 조성물, 또는 동일한 것을 포함하는 키트의 본원에 정의된 바와 같은 질환의 예방, 치료 및/또는 완화용 약제의 제조를 위한 용도에 관한 것이다. 바람직하게, 약학적 조성물은 이러한 목적을 위해 이를 필요로 하는 환자에 사용되거나 투여된다.The present invention relates to the secondary medical use of the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, or the inventive composition for the treatment of a disease as defined herein comprising a plurality of molecules of the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention and preferably the RNA/DNA system of the present invention, the inventive composition comprising a plurality of molecules of the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, a pharmaceutical composition comprising the same, or a kit comprising the same as defined herein It relates to the use for the manufacture of a medicament for the prevention, treatment and/or alleviation of a disease as described above. Preferably, the pharmaceutical composition is used or administered to a patient in need thereof for this purpose.

바람직하게, 본 발명의 질환은 바람직하게 감염성 질환, 신생물(neoplasm)(예를 들어, 암 또는 종양 질환), 혈액 및 혈액-형성 기관 질환, 내분비, 영양성 및 대사 질환, 신경계 질환, 순환계 질환, 호흡계 질환, 소화계 질환, 피부 및 피하 조직 질환, 근골격계 및 결합 조직 질환 및 비뇨생식계(genitourinary system) 질환으로부터 선택된다.Preferably, the diseases of the present invention are infectious diseases, neoplasms (eg cancer or tumor diseases), blood and blood-forming organ diseases, endocrine, nutritional and metabolic diseases, diseases of the nervous system, diseases of the circulatory system, diseases of the respiratory system, diseases of the digestive system, diseases of the skin and subcutaneous tissue, diseases of the musculoskeletal system and connective tissue and diseases of the genitourinary system.

본 발명에서 용어 *?**?*전달체*?**?*는 상기 RNA/DNA 시스템의 세포 안으로의 전달을 높여주는 물질이라면 제한없이 포함된다. 구체적으로, 상기 전달체는 리포좀, 폴리머 기반의 나노입자(nanoparticle), 덴드리머(dendrimer), 금 나노입자(gold nanoparticle)일 수 있으며, 보다 구체적으로 유전물질 전달에 일반적으로 사용되는 양이온성 리포좀일 수 있으며, 상기 리포좀은 DC-Chol/DOPE 리포좀, DMRIE/DOPE 리포좀, EDMPC/Chol 리포좀, GL-67/DOPE/DMPE/PEG 리포좀, 또는 DOPC(1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) 리포좀일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the term *?**?*carrier *?**?* is included without limitation as long as it is a substance that enhances the delivery of the RNA/DNA system into cells. Specifically, the carrier may be a liposome, a polymer-based nanoparticle, a dendrimer, a gold nanoparticle, and more specifically, a cationic liposome generally used for genetic material delivery. , The liposome is DC-Chol/DOPE liposome, DMRIE/DOPE liposome, EDMPC/Chol liposome, GL-67/DOPE/DMPE/PEG liposome, or DOPC (1,2-Dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine) liposome may be, but is not limited thereto.

또한, 상기 전달체는 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템으로, 세포 내에 전달되어 DdRp 발현 루프를 수행하여 세포질 내 DdRp의 발현 및 그에 따른 RNA의 발현을 증가시키는 것일 수 있다.In addition, the carrier is the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, and may be delivered into a cell to perform a DdRp expression loop to increase DdRp expression in the cytoplasm and thus RNA expression.

본 발명에 있어서, 상기 전달체는 암 조직에 선택적으로 축적되는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다. 상기 암은 폐암, 위암, 결장암, 유방암, 골암, 췌장암, 피부암, 두부암, 두경부암, 흑색종, 자궁암, 난소암, 대장암, 소장암, 직장암, 항문부근암, 나팔관암종, 자궁내막암, 자궁경부암, 질암, 음문암, 호지킨 림프종(Hodgkin's disease), 식도암, 임파선암, 방광암, 담낭암, 내분비선암, 전립선암, 부신암, 연조직 육종, 요도암, 음경암, 만성 또는 급성 백혈병, 림프구 림프종, 신장암, 수뇨관암, 신장골반암, 혈액암, 뇌암, 중추신경계(CNS; central nervous system) 종양, 척수 종양, 뇌간 신경교종 또는 뇌하수체 선종으로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 암일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.In the present invention, the carrier may be characterized in that it selectively accumulates in cancer tissue. The cancer is lung cancer, stomach cancer, colon cancer, breast cancer, bone cancer, pancreatic cancer, skin cancer, head cancer, head and neck cancer, melanoma, uterine cancer, ovarian cancer, colorectal cancer, small intestine cancer, rectal cancer, perianal cancer, fallopian tube carcinoma, endometrial cancer, Cervical cancer, vaginal cancer, vulvar cancer, Hodgkin's disease, esophageal cancer, lymph gland cancer, bladder cancer, gallbladder cancer, endocrine adenocarcinoma, prostate cancer, adrenal cancer, soft tissue sarcoma, urethral cancer, penile cancer, chronic or acute leukemia, lymphocytic lymphoma , kidney cancer, ureter cancer, renal pelvic cancer, blood cancer, brain cancer, central nervous system (CNS) tumor, spinal cord tumor, brainstem glioma or one or more cancers selected from the group consisting of pituitary adenoma, but may be limited thereto doesn't happen

상기 표적을 달성하기 위해서 상기 mRNAi 전달체의 제조방법을 제공한다. 캡된 CM_DdRp mRNA: auto_DdRp 발현 카세트; 및 DNAi 발현 카세트를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템 및 이들의 전달체에 관한 내용은 전술한 바와 같다.Provided is a method for preparing the mRNAi transporter in order to achieve the target. capped CM_DdRp mRNA: auto_DdRp expression cassette; And the self-transcription RNA/DNA system including the DNAi expression cassette and the contents of the delivery system are the same as described above.

구체적으로, 상기 제조방법은 캡된 CM_DdRp mRNA, auto_DdRp 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트를 각각 제조하는 단계; 및 캡된 CM_DdRp mRNA, auto_DdRp 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트를 포함하는 RNA/DNA 시스템과 DOPC를 혼합하는 단계를 포함할 수 있으며, 추가로 상기 혼합하는 단계 이후 유리 RNA/DNA 시스템을 여과하여 제거하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Specifically, the preparation method comprises the steps of preparing capped CM_DdRp mRNA, auto_DdRp expression cassette and DNAi expression cassette, respectively; and mixing the DOPC with the RNA / DNA system comprising the capped CM_DdRp mRNA, the auto_DdRp expression cassette and the DNAi expression cassette, further comprising the step of removing the free RNA / DNA system by filtration after the mixing step may include, but is not limited to.

상기 혼합하는 단계에 있어서, 상기 자가전사 RNA/DNA 시스템과 DOPC를 1:5 ~ 1:10(w/w)의 비율로 혼합할 수 있으며, 보다 구체적으로 1:10의 비율로 혼합하여 제조할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 또한, DNAi 발현 카세트: 캡된 CM_DdRp mRNA; auto_DdRp 발현 카세트 = 0.4:1:1의 몰비(molar ratio)로 혼합될 수 있으나, 특별히 이에 제한되지 않는다.In the mixing step, the self-transcription RNA/DNA system and DOPC may be mixed in a ratio of 1:5 to 1:10 (w/w), and more specifically, prepared by mixing in a ratio of 1:10. can, but is not limited thereto. In addition, the DNAi expression cassette: capped CM_DdRp mRNA; auto_DdRp expression cassette = may be mixed in a molar ratio of 0.4:1:1, but is not particularly limited thereto.

본 발명은 DdRp RNA 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트;를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템 또는 상기 자가전사 RNA/DNA 시스템에 추가적으로 상기 auto_DdRp 발현 카세트;를 포함하는 RNA/DNA 시스템을 포함하는 조성물은 약학적 조성물의 제조에 사용될 수 있고, 특히 본원에 정의된 바와 같은 목적으로 사용될 수 있으며, 바람직하게는 본원에 정의된 바와 같은 질환들을 치료하는 유전자 치료 또는 유전적 백신 접종에 사용될 수 있다.The present invention relates to a self-transcribed RNA/DNA system comprising a DdRp RNA expression cassette and a DNAi expression cassette or a composition comprising an RNA/DNA system comprising the auto_DdRp expression cassette in addition to the self-transcribed RNA/DNA system. It can be used for the preparation of a composition, in particular for the purpose as defined herein, preferably for gene therapy or genetic vaccination to treat diseases as defined herein.

또는, 상기 제조방법은 캡된 CM_DdRp mRNA 및 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트를 각각 제조하는 단계; 및 캡된 CM_DdRp mRNA 및 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트를 포함하는 RNA/DNA 시스템과 DOPC를 혼합하는 단계를 포함할 수 있으며, 추가로 상기 혼합하는 단계 이후 유리 RNA/DNA 시스템을 여과하여 제거하는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.Alternatively, the preparation method comprises the steps of preparing a capped CM_DdRp mRNA and auto_(DdRp+DNAi) expression cassette, respectively; and mixing the DOPC with the RNA/DNA system comprising the capped CM_DdRp mRNA and auto_(DdRp+DNAi) expression cassette, and further removing the free RNA/DNA system by filtration after the mixing step may include, but is not limited thereto.

약학적 조성물은 또한 유전자 치료 또는 유전적 백신 접종, 특히 바람직하게 본원에 정의된 바와 같은 질환 또는 장애의 치료에 사용될 수 있다.The pharmaceutical composition may also be used for gene therapy or genetic vaccination, particularly preferably for the treatment of a disease or disorder as defined herein.

추가의 측면에 따르면, 본 발명은 또한 키트, 특히 부품 키트(kits of parts)를 제공한다.According to a further aspect, the present invention also provides kits, in particular kits of parts.

이와 같은 키트, 특히 부품 키트는 일반적으로 성분 단독 또는 본원에 정의된 바와 같은 추가적인 성분, 적어도 하나의 본원에 정의된 바와 같은 RNA/DNA 시스템을 포함하는 약학적 조성물 또는 백신과 조합하여 포함한다. 본원에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 RNA/DNA 시스템은 선택적으로 본원에 정의된 바와 같은 추가적인 성분과 조합되며, 이에 의해 본 발명에 따른 적어도 하나의 자가전사 RNA/DNA 시스템은 하나 이상의 다른 성분을 포함하는 키트의 적어도 하나의 다른 부품과 분리되어(키트의 제1 부품) 제공된다. Such kits, in particular kits of parts, generally comprise either component alone or in combination with a pharmaceutical composition or vaccine comprising an additional component as defined herein, at least one RNA/DNA system as defined herein. The at least one RNA/DNA system as defined herein is optionally combined with a further component as defined herein, whereby the at least one self-transcribed RNA/DNA system according to the invention comprises one or more other components. provided separately from at least one other part of the kit (the first part of the kit).

약학적 조성물은 예를 들어, 키트의 하나 또는 상이한 부품에 존재할 수 있다. 예시로서, 예를 들어, 적어도 하나의 키트의 부품은 적어도 하나의 본원에 정의된 바와 같은 RNA/DNA 시스템, 및 적어도 하나의 추가적인 키트의 부품 본원에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 다른 성분을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 적어도 하나의 키트의 다른 부품은 적어도 하나의 약학적 조성물 또는 이의 부품을 포함할 수 있고, 예를 들어, 적어도 하나의 키트의 부품은 본 발명의 RNA/DNA 시스템, 적어도 하나의 추가적인 키트의 부품 본원에 정의된 바와 같은 적어도 하나의 다른 성분, 적어도 하나의 추가적인 키트의 부품 적어도 하나의 약학적 조성물의 성분 또는 약학적 조성물 전체, 그리고 적어도 하나의 추가적인 키트의 부품 예를 들어, 적어도 하나의 약학적 담체 또는 비히클 등을 포함할 수 있다. 키트 또는 부품 키트가 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 분자의 다수를 포함하는 경우에, 키트의 일 성분은 키트에 포함된 오직 하나, 여러 또는 모든 SM_mRNAi 분자 또는 이에 상응하는 DNA를 포함할 수 있다. 모든/각각의 본 발명의 RNA/DNA 시스템은 키트의 상이한/분리된 성분에 포함될 수 있고 각각의 성분은 키트의 부품을 형성한다. 또한, 하나 이상의 다른(제 2, 제 3 등) 성분(하나 이상의 다른 부품 키트로 제공되는)은 제1 성분과 동일하거나 부분적으로 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 SM_mRNAi를 함유할 수 있는 반면에, 하나 이상의 본 발명의 RNA/DNA 시스템은 키트의 부품으로서 제1 성분에 포함될 수 있다. 또한, 키트 또는 부품 키트(kit of parts)는 본 발명의 RNA/DNA 시스템, 약학적 조성물 또는 임의의 이의 성분 또는 예를 들어, 키트가 부품키트로서 제조되는 경우에는 부품(parts)의 투여 및 투여량에 대한 정보와 함께 기술적 설명서(technical instruction)를 함유할 수 있다.The pharmaceutical composition may be present, for example, in one or different parts of the kit. By way of example, for example, at least one part of the kit may comprise at least one RNA/DNA system as defined herein, and at least one additional part of the kit, and at least one other component as defined herein. may, for example, other parts of at least one kit may comprise at least one pharmaceutical composition or parts thereof, for example, at least one part of the kit may comprise an RNA/DNA system of the invention, at least one additional kit part at least one other component as defined herein, at least one additional kit part at least one pharmaceutical composition component or the entire pharmaceutical composition, and at least one additional kit part for example , at least one pharmaceutical carrier or vehicle, and the like. In case the kit or kit of parts comprises a plurality of molecules of the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, one component of the kit may include only one, several or all SM_mRNAi molecules or the corresponding DNA contained in the kit. . All/each RNA/DNA systems of the invention may be included in different/separate components of the kit and each component forms part of the kit. In addition, one or more other (second, third, etc.) components (provided in one or more other kits of parts) may contain one or more SM_mRNAi, which may be identical or partially identical to or different from the first component, One or more RNA/DNA systems of the invention may be included in the first component as part of a kit. A kit or kit of parts may also include the administration and administration of the RNA/DNA system of the invention, the pharmaceutical composition, or any component thereof or, for example, the parts when the kit is prepared as a kit of parts. It may contain technical instructions with information about the quantity.

바람직하게, 본 발명에 따른 키트는 바람직하게는 동결 건조된 형태의 자가전사 RNA/DNA 시스템 및 RNA/DNA 시스템의 재편성(reconstitution)을 위한 적합한 벡터를 포함한다. RNA/DNA 시스템은 용기(container), 바람직하게는 RNA/DNA 시스템가 재가용화되는 용기에 제공된다. 바람직하게, 용기는 예를 들어, 바늘 없는 주사 장치의 일회용 주사기를 채우기 위해 바늘 없는 주사 장치에 연결될 수 있다. 또한, 본 발명은 본원에 정의된 바와 같은 RNA/DNA 시스템을 투여하는 단계를 포함하는, (포유동물의) 피부 또는 근육에서 RNA/DNA 시스템-코딩된 펩타이드 또는 단백질의 (국소적인) 발현을 향상시키기 위한 방법에 관한 것이다.Preferably, the kit according to the present invention comprises a self-transcribed RNA/DNA system, preferably in lyophilized form, and a suitable vector for reconstitution of the RNA/DNA system. The RNA/DNA system is provided in a container, preferably a container in which the RNA/DNA system is resolubilized. Preferably, the container is connectable to a needleless injection device, for example to fill a disposable syringe of the needleless injection device. The present invention also relates to enhancing (localized) expression of an RNA/DNA system-encoded peptide or protein in skin (mammalian) or muscle, comprising administering an RNA/DNA system as defined herein It's about how to do it.

또한, 본 발명은 본원에 정의된 바와 같은 RNA/DNA 시스템을, 이를 필요로 하는 개체, 특히 인간 환자에 투여하는 단계를 포함하는 질환 또는 장애를 치료 또는 예방하는 방법을 제공한다.The invention also provides a method for treating or preventing a disease or disorder comprising administering to a subject in need thereof, in particular a human patient, an RNA/DNA system as defined herein.

본 발명에 따른 장애를 치료 또는 예방하는 방법은 바람직하게 상술한 바와 같은 백신 접종 방법 및/또는 유전자 치료 방법이다.The method for treating or preventing a disorder according to the present invention is preferably a vaccination method and/or a gene therapy method as described above.

본 발명의 조성물 및 상기 조성물을 포함하는 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템은 세포질 내에서 지속적인 DdRp 증폭 또는 자가전사 및/또는 5'캡구조 부가를 통해 mRNAi의 발현을 향상시키고, 이를 암 조직 선택적으로 장기간 전달할 수 있는바, 투여 회수를 줄이면서도 장기간의 mRNAi 발현이 요구되는 질환의 치료 표적으로 활용될 수 있다.The composition of the present invention and the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention comprising the composition enhances the expression of mRNAi through continuous DdRp amplification or self-transcription and/or 5' cap structure addition in the cytoplasm, and selects it for cancer tissue As it can be delivered for a long period of time, it can be used as a therapeutic target for diseases requiring long-term mRNAi expression while reducing the number of administrations.

다음에 나타낸 도면은 단지 예시적인 것이며, 또 다른 방법으로 본 발명을 설명한다. 이들 도면은 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1은 T7 RNAP를 사용한 시험관 내 전사를 위한 프로모터 및 템플릿 DNA 서열의 설계로 프로모터의 이중 가닥 부분은 전사 시작 부위 (+1)에 대해 번호가 매겨지고,
도 2는 박테리오파지 T7, T3, SP6 및 K11에 의해 코딩된 DdRp가 결합하는 프로모터 염기서열 비교한 도면이고,
도 3은 핵-비의존성 세포질 내 자가전사를 하는 유전체 편집 RNA/DNA 시스템을 설명하는 도면이고,
도 4는 10,000개 이상의 인간 mRNA의 개시 코돈 주변에서 가장 보존된 염기를 보여주는 서열 로고로 큰 글자는 더 높은 빈도를 나타내며, 8 위치 (-3, Kozak 위치)에서 A와 G의 더 큰 크기와 Kozak 시퀀스의 (+4) 위치에 해당하는 14 위치에서 G가 있으며,
도 5는 <T7 promoter - 5'UTR - T7Pol - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL>인 PCR 산물을 pUC19 벡터에 클로닝한 후, 선정된 균주에서 플라스미드를 분리하여 EcoRI/BamHI 제한효소를 처리하여 전기영동한 결과이고,
도 6은 T7 promoter-T7 polymerase 서열을 가지는 상기 제조한 SM_DdRp pUC19 벡터를 주형으로 PCR한 산물을 주형으로 체외전사한 결과이고,
도 7는 제조한 캡된 SM_T7pol mRNA(Native RNA), 캡된 CM/SM_T7pol mRNA(modified RNA) 및 3'말단에 choliterol이 부가된 캡된 CM/SM_T7pol mRNA(modified RNA-choliterol)을 세포배양액에 제조한 RNA를 다양한 시간 동안 처리한 후 RT-PCR하여 in vitro 안정성을 확인한 결과이고,
도 8은 T7 T7RNAP를 포함하는 SM_DdRp DNA 절편를 포함하는 PCR 산물을 pCI-neo 벡터에 클로닝한 후 선정된 균주에서 플라스미드를 분리하여 BglII/HpaI 제한효소를 처리한 후 전기영동한 결과이고,
도 9는 NP868R-T7RNAP를 포함하는 SM_DdRp DNA 절편를 포함하는 PCR 산물을 pCI-neo 벡터에 클로닝한 후 선정된 균주에서 플라스미드를 분리하여 BglII/HpaI 제한효소를 처리한 후 전기영동한 결과이고,
도 10은 관심이 있는 mRNA를 코딩하는 DNAi 절편을 pCI-neo 벡터에 클로닝한 후, 선정된 균주에서 분리된 재조합 pCI-neo 벡터를 BglII/HpaI으로 절단하고 겔 전기영동한 이미지로 DNAi 발현 카세트 클론을 선정한 결과이고,
도 11은 auto_DdRp 및 DNAi 절편의 PCR 증폭 산물을 pShuttle 벡터를 클로닝한 후, 선정된 클론에서 플라스미드를 XhoI/SalI로 절단하고 겔 전기영동을 수행한 이미지이고 auto_DdRp 또는 DNAi 발현 카세트 클론을 선정한 결과이고,
도 12는 선형화 재조합 auto_DdRp 또는 DNAi 발현 카세트를 슈퍼 코일 바이러스 DNA 플라스미드인 pAdEasy-1과 함께 BJ5183 박테리아로 공동 형질 전환하고 선정된 균주에서 재조합 플라스미드를 분리하여 Pac I로 처리하여 전기영동한 결과이고,
도 13은도 11은 auto_DdRp 및 DNAi 절편의 PCR 증폭 산물을 pSMPUW 벡터를 클로닝한 후, 선정된 클론에서 플라스미드를 XhoI/SalI로 절단하고 겔 전기영동을 수행한 이미지이고 auto_DdRp 또는 DNAi 발현 카세트 클론을 선정한 결과이고,
도 14는 auto_(DdRp+EPO)절편을 Binary vector(Ti plAsmid)에 클로닝한 후, 선정된 균주에서 재조합 플라스미드를 분리하여 EcoRI/SalI로 절단하고 겔 전기영동한 이미지이고, auto_(DdRp+EPO) Ti 발현 카세트 클론을 선정한 결과이고,
도 15는 대조군으로 pCI neo 벡터에 관심있는 mRNA를 클로닝한 후, 선정된 균주에서 플라스미드를 분리하여 제한 효소로 절단하고 전기영동한 이미지이고,
도 16은 auto_DdRp의 DdRp가 NP868R-T7RNAP를 사용한 형질전환 세포에서 T7 polymerase mRNA의 발현을 분석한 결과로, 대조군 pCI-neo_RSV-F@LS에서는 T7 polymerase mRNA의 발현이 없으며, DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS 형질전환 세포에서는 형질주입된 5'Cap 구조가 있고 안정화된 DdRp RNA가 세포내에서 천천히 분해되는 것을 확인할 수 있었으며, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템을 포함하는 auto(+) DdRp 발현시스템이 형질전환된 세포에서는 DdRp RNA 발현 카세트에서 합성되는 최초의 T7 polymerase가 auto_DdRp 발현 카세트의 T7 프로모터에 결합하여 하류지역에 있는 DdRp를 합성하는 자가전사 루프가 작용하여 안정적으로 DdRp를 합성함을 확인할 수 있었으며,
도 17은, auto_DdRp의 DdRp가 NP868R-T7RNAP를 사용한 형질전환 세포에서 T7 polymerase의 발현을 분석한 결과로 결론적으로, DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS인 auto(-) DdRp 발현시스템 그리고 DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템을 포함하는 auto(+) DdRp 발현시스템이 형질전환된 세포에서 합성되는 T7 polymerase은 세포질 내에서 적어도 72시간 이상 고농도로 유지되는 것이며,
도 18은, 대조군 pCI-neo_RSV-F @LS에 비해 본 발명의 DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템을 처리한 세포는 24시간 동안 RSV-F mRNAi의 증가를 관찰하였고 48시간에서는 적어도 9일 동안 고농도의 RSV-F mRNAi를 관찰할 수 있었으나, 대조군 pCI-neo_RSV-F @LS을 처리한 세포에서는 mRNAi의 농도는 24시간 동안 실험군인 auto_mRNAi@LS를 처리한 세포와 유사한 농도를 측정할 수 있었으며 72시간부터는 이보다 조금 적은 농도의 RSV-F mRNAi만을 72시간까지 측정할 수 있었으며,
도 19는 DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS인 auto(-)_mRNAi@LS는 안정화된 캡된 CM/SM DdRp mRNA에서 반복적으로 합성되는 T7 폴리머라제가 형질전환된 293 T 세포의 세포질에서 장기간 고농도로 유지되고 반복적으로 DdRp RNA 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 RNA 발현이 장기간 지속적으로 유지할 수 있어 상기 RSV-F 단백질을 안정적으로 지속적으로 제공하였으며,
도 20은 대조군 및 실헌군에 의한 형질전환체 293T 세포에 처리한 후 0, 24, 48 및 72시간에 총 단백질을 분리하여 EPO 수준은 ELISA에 의해 결정한 결과로 5회 실험하여 평균값을 표기하였으며,
도 21은 <KRAS(G12D) 25량체^3 - P2A - KRAS(G12V) 25량체^3- P2A -KRAS(G13D) 25량체^3- P2A - KRAS(G12C) 25량체^3>으로 구성된 multi_KRASi가 전구체로 발현하고 293T 세포에서 후속적 작업으로 P2A 도메인에서 절단되어 KRAS(G12D) 25량체^3, KRAS(G12V) 25량체^3, -KRAS(G13D) 25량체^3 및 KRAS(G12C) 25량체^3가 형성을 확인한 결과이고,
도 22는 실험군 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 또는 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 그리고 캡된 CM_DdRp mRNA를 포함하는 RNA(DdRp RNA)와 리포좀의 복합체 DdRp RNA@LS을 형질전환된 293T 세포에서 웨스턴 블로팅에 의해. Ras 활성의 비활성화는 다운스트림 ERK 활성인 phospho-ERK의 손실됨을 확인한 결과이고,
도 23은 면역 종양 모델에 두 가지 다른 CT26 세포 용량을 투여한 후 종양 발생에 대한 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 및 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 나노입자의 보호 효과로 (a) 면역화 및 종양 접종의 흐름도이고 (b) 10일 간격으로 3회 나노입자를 투여하여 면역화 마우스를 준비하여 상기 면역화 마우스에 두 가지 다른 용량의 CT26 세포 피하 주사하고 세 번째 나노입자를 투여한 1주 후 암컷 BalB/c 마우스 (n = 5-8)의 오른쪽 옆구리에 3x105 CT26 세포/마우스를 투여하였으며 개별 마우스에서 종양 부피를 결정하고 각 그룹에 대해 계산한 결과이며, 데이터는 ± SD를 의미라고, 학생의 t- 검정하엿으며 종양 접종 후 23 일에 마우스를 안락사하였으며, (c) 본 발명의 나노입자를 투여한 마우스는 CT26 세포(1x105 세포/마우스)을 접종하였으며 종양이 만져지고 종양 부피 (mm3)로 제시된 후 2 ~ 3 일마다 종양 성장을 모니터링하였으며 데이터는 ± SD를 의미하고,
도 24는 CT26 종양 모델에 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 및 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 나노입자 접종의 치료 효능로 (a) 종양 투여 및 나노입자 치료의 시간 경과이고, (b) 6-8 주령의 암컷 BalB/c의 오른쪽 옆구리에 CT26 세포 (1x105 세포/마우스)을 피하주사를 하여 세포 주사 2일 후에 마우스(n = 5-8)를 무작위로 나눈 후, 나노입자 또는 PBS를 각 군의 마우스에게 1주 간격으로 3회 투여하였다. 2 ~ 3 일마다 종양을 모니터링하고 Vernier 캘리퍼스를 사용하여 측정한 결과이고, 종양 성장 곡선은 각 그룹에서 시간에 따른 종양 부피를 측정하여 플롯하였으며 데이터는 평균 ± SD로 표시하였다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings shown below are exemplary only and illustrate the present invention in another way. These drawings should not be construed as limiting the present invention.
1 shows the design of promoter and template DNA sequences for in vitro transcription using T7 RNAP, wherein the double-stranded portion of the promoter is numbered relative to the transcription start site (+1);
Figure 2 is a diagram comparing the promoter nucleotide sequence to which DdRp encoded by the bacteriophage T7, T3, SP6 and K11 binds,
3 is a diagram illustrating a genome editing RNA/DNA system that performs nuclear-independent self-transcription in the cytoplasm;
Figure 4 is a sequence logo showing the most conserved bases around the start codon of more than 10,000 human mRNAs. Large letters indicate higher frequencies, and larger sizes of A and G at position 8 (-3, Kozak position) and Kozak There is a G at the 14th position corresponding to the (+4) position of the sequence,
Figure 5 is <T7 promoter - 5'UTR - T7Pol - muag - A64 - C30 - histone-SL> after cloning the PCR product into the pUC19 vector, by separating the plasmid from the selected strain and processing EcoRI / BamHI restriction enzyme As a result of electrophoresis,
6 is a result of in vitro transcription of the PCR product of the prepared SM_DdRp pUC19 vector having a T7 promoter-T7 polymerase sequence as a template as a template;
7 shows the prepared capped SM_T7pol mRNA (Native RNA), the capped CM/SM_T7pol mRNA (modified RNA), and the capped CM/SM_T7pol mRNA (modified RNA-choliterol) with choliterol added to the 3' end of the prepared RNA in a cell culture medium. It is the result of confirming in vitro stability by RT-PCR after treatment for various times,
Figure 8 is the result of electrophoresis after cloning the PCR product containing the SM_DdRp DNA fragment containing T7 T7RNAP into the pCI-neo vector, separating the plasmid from the selected strain and treating with BglII / HpaI restriction enzyme;
Figure 9 is the result of electrophoresis after cloning the PCR product containing the SM_DdRp DNA fragment containing NP868R-T7RNAP into the pCI-neo vector, separating the plasmid from the selected strain, and treating with BglII / HpaI restriction enzyme;
10 is a DNAi expression cassette clone as an image obtained by cloning a DNAi fragment encoding an mRNA of interest into a pCI-neo vector, digesting a recombinant pCI-neo vector isolated from a selected strain with BglII/HpaI, and gel electrophoresis. is the result of selecting
11 is an image obtained by cloning the PCR amplification product of auto_DdRp and DNAi fragment into pShuttle vector, cutting the plasmid in the selected clone with XhoI/SalI and performing gel electrophoresis, and is the result of selecting auto_DdRp or DNAi expression cassette clone;
12 is a result of co-transformation of a linearized recombinant auto_DdRp or DNAi expression cassette with pAdEasy-1, a supercoil virus DNA plasmid, into BJ5183 bacteria, isolating the recombinant plasmid from the selected strain, treating it with Pac I, and electrophoresis;
13 is an image of the PCR amplification products of auto_DdRp and DNAi fragments obtained by cloning the pSMPUW vector, cutting the plasmid with XhoI/SalI in the selected clone and performing gel electrophoresis, and the result of selecting the auto_DdRp or DNAi expression cassette clone ego,
Figure 14 is an image of auto_(DdRp+EPO) fragment cloned into a binary vector (Ti plAsmid), separated from the selected strain, cut with EcoRI/SalI, and gel electrophoresed, auto_(DdRp+EPO) It is the result of selecting the Ti expression cassette clone,
15 is an image obtained by cloning the mRNA of interest in the pCI neo vector as a control, then separating the plasmid from the selected strain, digesting it with a restriction enzyme, and electrophoresis;
Figure 16 is the result of analyzing the expression of T7 polymerase mRNA in DdRp of auto_DdRp transformed cells using NP868R-T7RNAP. In the control pCI-neo_RSV-F@LS, there is no expression of T7 polymerase mRNA, and DdRp RNA/RSV-F In DNAi@LS transformed cells, it was confirmed that the transfected 5'Cap structure and stabilized DdRp RNA was slowly degraded in the cell, and DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_(DdRp/ RSV-F DNAi)@LS; In cells transformed with the auto(+) DdRp expression system including the auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system or the auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system, the first It was confirmed that T7 polymerase binds to the T7 promoter of the auto_DdRp expression cassette and stably synthesizes DdRp through the action of the self-transcription loop synthesizing DdRp in the downstream region.
17 is a result of analyzing the expression of T7 polymerase in DdRp of auto_DdRp transformed cells using NP868R-T7RNAP. As a result, DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS auto(-) DdRp expression system and DdRp RNA/ auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; T7 polymerase synthesized in cells transformed with an auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system or an auto(+) DdRp expression system including an auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system is at least in the cytoplasm. It is maintained at a high concentration for more than 72 hours,
Figure 18 shows the DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@ LS; Cells treated with the auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system or the auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system observed an increase in RSV-F mRNAi for 24 hours, and at 48 hours, high concentrations for at least 9 days. RSV-F mRNAi could be observed, but in cells treated with control pCI-neo_RSV-F @LS, mRNAi concentrations were similar to those of cells treated with auto_mRNAi@LS, the experimental group, for 24 hours, and 72 hours. From then on, only a slightly lower concentration of RSV-F mRNAi could be measured up to 72 hours,
FIG. 19 shows that DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, auto(-)_mRNAi@LS, is repeatedly synthesized from stabilized capped CM/SM DdRp mRNA in the cytoplasm of 293 T cells transfected with T7 polymerase at high concentrations for a long period of time. By binding to the T7 promoter of the DdRp RNA expression cassette maintained and repeatedly, RNA expression can be maintained continuously for a long period of time, thereby stably and continuously providing the RSV-F protein,
Figure 20 shows the results obtained by separating the total protein at 0, 24, 48 and 72 hours after treatment with the transformant 293T cells by the control group and the unconstitutional group, and the EPO level was determined by ELISA.
21 is a multi_KRASi consisting of <KRAS (G12D) 25 mer ^ 3 - P2A - KRAS (G12V) 25 mer ^ 3 - P2A - KRAS (G13D) 25 mer ^ 3 - P2A - KRAS (G12C) 25 mer ^ 3> KRAS (G12D) 25-mer ^3, KRAS (G12V) 25-mer ^3, -KRAS (G13D) 25-mer ^3 and KRAS (G12C) 25-mer, expressed as a precursor and cleaved in the P2A domain by subsequent operation in 293T cells ^3 is the result of confirming the formation,
Figure 22 shows the test group RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS or RNA/DNA3_multi_KRASi@LS and the capped CM_DdRp mRNA-containing RNA (DdRp RNA) and liposome complex DdRp RNA@LS in 293T cells transformed with Western blot. by ting. Inactivation of Ras activity is a result of confirming the loss of phospho-ERK, which is a downstream ERK activity,
23 shows the protective effect of RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS and RNA/DNA3_multi_KRASi@LS nanoparticles against tumorigenesis after administration of two different CT26 cell doses in an immune tumor model (a) immunization and tumor This is a flow chart of inoculation and (b) immunized mice were prepared by administering nanoparticles 3 times with an interval of 10 days, subcutaneously injecting two different doses of CT26 cells into the immunized mice, and one week after administering the third nanoparticles, female BalB/ c mice (n = 5-8) were administered 3x10 5 CT26 cells/mouse in the right flank, and tumor volume was determined in individual mice and calculated for each group, data means ± SD, Student's t - The assay was performed and the mice were euthanized on the 23rd day after tumor inoculation, (c) the mice administered with the nanoparticles of the present invention were inoculated with CT26 cells (1x10 5 cells/mouse), the tumor was palpable, and the tumor volume (mm 3 ) Tumor growth was monitored every 2 to 3 days after presented as , and data mean ± SD,
Figure 24 shows the therapeutic efficacy of RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS and RNA/DNA3_multi_KRASi@LS nanoparticle inoculation in CT26 tumor model. (a) time course of tumor administration and nanoparticle treatment, (b) 6- After subcutaneous injection of CT26 cells (1x10 5 cells/mouse) into the right flank of 8-week-old female BalB/c, mice (n = 5-8) were randomly divided 2 days after cell injection, and nanoparticles or PBS were administered to each The mice in the group were administered 3 times with an interval of 1 week. Tumors were monitored every 2-3 days and measured using Vernier calipers. Tumor growth curves were plotted by measuring tumor volume over time in each group, and data were expressed as mean ± SD.

이하, 본 발명을 하기 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through the following examples. However, these examples are for illustrative purposes only, and the scope of the present invention is not limited to these examples only.

실시례 1. 자가전사 RNA/DNA 시스템의 설계 및 제조Example 1. Design and manufacture of self-transcribed RNA/DNA systems

본 발명의 지속적 mRNAi 세포질 발현이 가능한 RNA/DNA 시스템은 자가전사할 수 있는 DdRp에 의해 표적 mRNA의 안정적 발현이 가능한 RNA/DNA 시스템을 제안하였다. <표 1>에 있는 DdRp에서 단일 서브유닛으로 구성된 DdRp의 일종, T7 RNA 폴리머라제(Gene ID: 1261050), T3 RNA 폴리머라제(Gene ID: 14675519) 및 SP6 RNA 폴리머라제(Gene ID: 19685893)를 이용하여 DdRp에 의해 표적 mRNA가 안정적으로 발현할 수 있는 특히, 발현 카세트가 선형 핵산 절편, 환형 플라스미드 바이러스 유전자 전달체 또는 이들의 조합으로 구성된 시스템은 핵-비의존적으로 세포질 발현이 가능한 RNA/DNA 시스템은 다음과 같이 제조하였다. 이들에 상응하는 프로모터 염기서열을 <도 2>의 T7 프로모터 서열번호 1, T3 프로모터 서열번호 2, 및 SP6 프로모터 서열번호 3과 같다. The RNA/DNA system capable of continuous mRNAi cytoplasmic expression of the present invention proposes an RNA/DNA system capable of stable expression of target mRNA by DdRp capable of self-transcription. A type of DdRp composed of a single subunit in DdRp in <Table 1>, T7 RNA polymerase (Gene ID: 1261050), T3 RNA polymerase (Gene ID: 14675519) and SP6 RNA polymerase (Gene ID: 19685893) In particular, a system in which the expression cassette is composed of a linear nucleic acid fragment, a circular plasmid virus gene carrier, or a combination thereof that can stably express target mRNA by DdRp using It was prepared as follows. Promoter nucleotide sequences corresponding to these are the same as T7 promoter SEQ ID NO: 1, T3 promoter SEQ ID NO: 2, and SP6 promoter SEQ ID NO: 3 of <FIG. 2>.

<도 3>에서 제시한 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템의 예시는 본 발명에서 캡된 CM_DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트로 구성된 자가전사 RNA/DNA 시스템 1이며; 캡된 CM_DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트, auto_DdRp 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트로 구성된 자가전사 RNA/DNA 시스템 2이고; 캡된 CM_DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트 및 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트로 구성된 자가전사 RNA/DNA 시스템 3이 있을 수 있다. 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템에서 RNA 발현 카세트는 독립적으로 단리된 RNA 분자이며, DNA 발현 카세트는 플라스미드 혹은 바이러스 시스템을 사용할 수 있다.An example of the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention shown in <Fig. 3> is the self-transcribed RNA/DNA system 1 consisting of a DdRp RNA expression cassette and a DNAi expression cassette containing CM_DdRp mRNA capped in the present invention; self-transcribed RNA/DNA system 2 consisting of a DdRp RNA expression cassette comprising capped CM_DdRp mRNA, an auto_DdRp expression cassette and a DNAi expression cassette; There may be a self-transcribed RNA/DNA system 3 consisting of a DdRp RNA expression cassette comprising capped CM_DdRp mRNA and an auto_(DdRp+DNAi) expression cassette. In the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, the RNA expression cassette is an independently isolated RNA molecule, and the DNA expression cassette may use a plasmid or a viral system.

본 발명에서 DNA 발현 카세트는 플라스미드인 경우 전자 자가전사 RNA/DNA 시스템 1과 리포좀 전달체를 auto(-)_DNAi@LS, 후자 2개와 리포좀 전달체를 auto_DNAi@LS라고 하였다. 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 1과 리포좀의 복합체인 auto(-)_DNAi@LS는 안정화된 캡된 CM_DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트에서 반복적으로 합성되는 T7 폴리머라제가 세포질 내에서 장기간 고농도로 유지되고 반복적으로 DdRp RNA 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 표적 mRNA 발현이 장기간 안정적으로 유지할 수 있다. In the present invention, when the DNA expression cassette is a plasmid, the former self-transcription RNA/DNA system 1 and the liposome delivery system were called auto(-)_DNAi@LS, and the latter two and the liposome delivery system were called auto_DNAi@LS. Auto(-)_DNAi@LS, a complex of the self-transcribed RNA/DNA system 1 of the present invention and liposomes, is a T7 polymerase repeatedly synthesized from a DdRp RNA expression cassette containing a stabilized capped CM_DdRp mRNA. By maintaining and repetitive binding to the T7 promoter of the DdRp RNA expression cassette, target mRNA expression can be maintained stably for a long period of time.

본 발명의 상기 자가전사 RNA/DNA 시스템 2 및 상기 자가전사 RNA/DNA 시스템 3로 구성된 DdRp 자가전사 루프 시스템을 "pT7/T7 polymerase system"이라고 하였다.The DdRp self-transcription loop system composed of the self-transcribed RNA/DNA system 2 and the self-transcribed RNA/DNA system 3 of the present invention was referred to as "pT7/T7 polymerase system".

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템 2 또는 자가전사 RNA/DNA 시스템 3과 리포좀의 복합체인 auto_DNAi@LS는 초기에 안정화된 캡된 DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트에서 합성되는 최초의 T7 폴리머라제에 의한 auto_DdRp 발현 카세트 또는 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 T7 polymerase는 자가전사 결과로 세포질 내에서 장기간 고농도로 유지되며 상기 T7 polymerase는 반복적으로 DNAi 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 발현 RNA 발현이 장기간 안정적으로 유지할 수 있다. Auto_DNAi@LS, which is a complex of self-transcribed RNA/DNA system 2 or self-transcribed RNA/DNA system 3 and liposomes of the present invention, is initially synthesized from a DdRp RNA expression cassette containing a capped DdRp mRNA stabilized in T7 polymerase. By binding to the T7 promoter of the auto_DdRp expression cassette or the auto_(DdRp+DNAi) expression cassette, T7 polymerase is maintained at a high concentration for a long time in the cytoplasm as a result of autotranscription, and the T7 polymerase is repeatedly expressed by binding to the T7 promoter of the DNAi expression cassette. RNA expression can remain stable for a long time.

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템에서 DNA 발현 카세트를 바이러스 시스템을 사용하는 경우는 DdRp 결합 프로모터와 발현 RNA를 코딩하는 바이러스 발현 카세트와 DdRp RNA 발현 카세트를 나누어 제작할 수 있으며 독립적으로 형질주입할 수도 있다. 먼저 상기 렌티바이러스 발현 카세트를 주입하고 안정된 형질전환 세포를 선정하고 DdRp RNA 발현 카세트를 형질주입할 수 있다. 또는 상기 아데노바이러스 발현 카세트를 주입하고 DdRp RNA 발현 카세트를 형질주입할 수 있다.In the case of using a viral system for the DNA expression cassette in the self-transcription RNA/DNA system of the present invention, the viral expression cassette encoding the DdRp-binding promoter and the expression RNA and the DdRp RNA expression cassette can be divided and produced, and can be independently transfected. . First, the lentivirus expression cassette is injected, stable transformed cells can be selected, and the DdRp RNA expression cassette can be transfected. Alternatively, the adenovirus expression cassette may be injected and the DdRp RNA expression cassette may be transfected.

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템이 바이러스 발현 카세트를 사용하는 경우에도 초기에 안정화된 캡된 DdRp mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트에서 합성되는 최초의 T7 폴리머라제에 의한 auto_DdRp 발현 카세트 또는 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 T7 polymerase는 자가전사 결과로 세포질 내에서 장기간 고농도로 유지되며 상기 T7 polymerase는 반복적으로 DNAi 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 표적 mRNA 발현이 장기간 안정적으로 유지할 수 있다. Even when the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention uses a viral expression cassette, the first T7 polymerase synthesized auto_DdRp expression cassette or auto_(DdRp+ DNAi) By binding to the T7 promoter of the expression cassette, T7 polymerase is maintained at a high concentration for a long time in the cytoplasm as a result of autotranscription, and the T7 polymerase repeatedly binds to the T7 promoter of the DNAi expression cassette, thereby maintaining stable target mRNA expression for a long time. .

1-1. DdRp RNA 발현 카세트의 제조 1-1. Preparation of DdRp RNA Expression Cassettes

본 발명의 DdRp RNA 발현 카세트를 제조하기 위해, T7 polymerase ORF를 제조할 수 있는 T7 프로모터가 있는 DdRp DNA를 설계하고 제작하여 pUC19 클로닝 벡터에 재조합하고, 재조합 pUC19 벡터에서 얻은 T7 프로모터가 있는 DdRp DNA를 주형으로 체외전사한 후, 5′Cap 구조를 부가하였다.In order to prepare the DdRp RNA expression cassette of the present invention, a DdRp DNA having a T7 promoter capable of producing a T7 polymerase ORF was designed and manufactured, and the DdRp DNA having a T7 promoter obtained from the recombinant pUC19 vector was recombined into a pUC19 cloning vector. After in vitro transcription with a template, a 5'Cap structure was added.

<DdRp DNA 설계 및 제조><DdRp DNA Design and Manufacturing>

본 발명의 DdRp DNA는 DdRp mRNA를 효율적으로 합성할 수 있는 DNA 절편으로 <T7 프로모터 다음에 5'UTR, DdRp를 코딩하는 DNA 절편, 3'UTR>로 구성된 DNA 절편을 설계하였다.The DdRp DNA of the present invention is a DNA fragment capable of efficiently synthesizing DdRp mRNA, and a DNA fragment composed of <T7 promoter followed by 5'UTR, DdRp-encoding DNA fragment, 3'UTR> was designed.

본 발명의 SM_DdRp DNA에서 T7 polymerase 유전자는 pUC19 벡터에서 T7 promoter와 5'UTR의 하류에 위치하면서, 동시에 muag (mutated alpha-globin-3′UTR), A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)서열의 상류에 위치하게 하였다. SM_DdRp DNA 구조는 <T7 promoter - 5'UTR - T7Pol - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL>일 수도 있다. In the SM_DdRp DNA of the present invention, the T7 polymerase gene is located downstream of the T7 promoter and 5'UTR in the pUC19 vector, and at the same time muag (mutated alpha-globin-3'UTR), A64 poly(A) sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL) upstream of the sequence. The SM_DdRp DNA structure may be <T7 promoter - 5'UTR - T7Pol - muag - A64 - C30 - histone-SL>.

바람직하게, 상기 DdRp에 핵국지화신호(Nuclear localization signals, NLS)가 위치할 수도 있다. NLS가 없는 DdRp는 대부분 세포질에 남아있는 반면, NLS를 포함하는 단백질은 핵에 국한하여 분포한다. NLS가 없는 DdRp는 세포질 또는 NLS를 포함하는 하이브리드 DdRp는 핵에서 효소적으로 활성화되어 염색체 또는 플라스미드 DNA에 배치된 T7 프로모터에서 선택적으로 전사를 시작하고 특정 3'UTR에서 중지할 수 있다. Preferably, nuclear localization signals (NLS) may be located in the DdRp. DdRp without NLS mostly remains in the cytoplasm, whereas protein containing NLS is localized in the nucleus. DdRp without NLS can be cytoplasmic or hybrid DdRp with NLS can be enzymatically activated in the nucleus to selectively start transcription at the T7 promoter placed on chromosomal or plasmid DNA and stop at specific 3'UTRs.

상기 SM_DdRp DNA 절편의 구성하는 단위 요소들의 염기서열은 다음과 같다. The base sequence of the unit elements constituting the SM_DdRp DNA fragment is as follows.

상기 5*?**?*UTR는 Kozak 컨센서스를 포함한다.The 5*?**?*UTR includes the Kozak consensus.

Kozak 컨센서스 서열 ACCAUGG (서열번호 31). Kozak consensus sequence ACCAUGG (SEQ ID NO: 31).

<도 4>는 그림은 10,000 개 이상의 인간 mRNA의 개시 코돈 주변에서 가장 보존된 염기를 보여주는 서열 로고이다. 큰 글자는 더 높은 빈도를 나타내며, 8 위치 (-3, Kozak 위치)에서 A와 G의 더 큰 크기와 Kozak 시퀀스의 (+4) 위치에 해당하는 14 위치에서 G가 있다.Figure 4 is a sequence logo showing the most conserved bases around the start codon of more than 10,000 human mRNAs. Large letters indicate a higher frequency, with a larger size of A and G at position 8 (-3, Kozak position) and a G at position 14 corresponding to position (+4) in the Kozak sequence.

본 발명의 목적에 따라 NLS(SV40 NLS, PKKKRKVEDPYC)을 Bacteriophage T7 RNA Polymerase(T7Pol)의 N 및 C-말단에 부가할 수도 있다. N-말단 부가는 시작코돈 AUG에 다음에 NLS 염기서열을 위치하도록 하며, C-말단 부가는 종결코돈 UAA 앞에 NLS 염기서열을 위치하도록 하였다.For the purposes of the present invention, NLS (SV40 NLS, PKKKRKVEDPYC) may be added to the N and C-terminus of Bacteriophage T7 RNA Polymerase (T7Pol). The N-terminal addition placed the NLS sequence after the start codon AUG, and the C-terminal addition placed the NLS sequence before the stop codon UAA.

SV40 NLS sequence: 5′-CCG AAG AAG AAG CGA AAG GTC-3′ (서열번호 32),SV40 NLS sequence: 5′-CCG AAG AAG AAG CGA AAG GTC-3′ (SEQ ID NO: 32),

본 발명에서 선택된 DdRP의 일종, Bacteriophage T7 RNA Polymerase(T7Pol)의 ORF의 염기서열은 서열번호 33과 같다.The nucleotide sequence of the ORF of Bacteriophage T7 RNA Polymerase (T7Pol), a type of DdRP selected in the present invention, is as shown in SEQ ID NO: 33.

Bacteriophage T7 RNA Polymerase(T7Pol): Bacteriophage T7 RNA Polymerase (T7Pol):

ATGAACACGA TTAACATCGC TAAGAACGAC TTCTCTGACA TCGAACTGGC TGCTATCCCG 60 ATGAACACGA TTAACATCGC TAAGAACGAC TTCTCTGACA TCGAACTGGC TGCTATCCCG 60

TTCAACACTC TGGCTGACCA TTACGGTGAG CGTTTAGCTC GCGAACAGTT GGCCCTTGAG 120 TTCAACACTC TGGCTGACCA TTACGGTGAG CGTTTAGCTC GCGAACAGTT GGCCCTTGAG 120

CATGAGTCTT ACGAGATGGG TGAAGCACGC TTCCGCAAGA TGTTTGAGCG TCAACTTAAA 180 CATGAGTCTT ACGAGATGGG TGAAGCACGC TTCCGCAAGA TGTTTGAGCG TCAACTTAAA 180

GCTGGTGAGG TTGCGGATAA CGCTGCCGCC AAGCCTCTCA TCACTACCCT ACTCCCTAAG 240 GCTGGTGAGG TTGCGGATAA CGCTGCCGCC AAGCCTCTCA TCACTACCCT ACTCCCTAAG 240

ATGATTGCAC GCATCAACGA CTGGTTTGAG GAAGTGAAAG CTAAGCGCGG CAAGCGCCCGA 300 ATGATTGCAC GCATCAACGA CTGGTTTGAG GAAGTGAAAG CTAAGCGCGG CAAGCGCCCGA 300

CAGCCTTCCA GTTCCTGCAA GAAATCAAGC CGGAAGCCGT AGCGTACAT CACCATTAAG 360 CAGCCTTCCA GTTCCTGCAA GAAATCAAGC CGGAAGCCGT AGCGTACAT CACCATTAAG 360

ACCACTCTGG CTTGCCTAAC CAGTGCTGAC AATACAACCG TTCAGGCTGT AGCAAGCGCA 420 ACCACTCTGG CTTGCCTAAC CAGTGCTGAC AATACAACCG TTCAGGCTGT AGCAAGCGCA 420

ATCGGTCGGG CCATTGAGGA CGAGGCTCGC TTCGGTCGTA TCCGTGACCT TGAAGCTAAG 480 ATCGGTCGGG CCATTGAGGA CGAGGCTCGC TTCGGTCGTA TCCGTGACCT TGAAGCTAAG 480

CACTTCAAGA AAAACGTTGA GGAACAACTC AACAAGCGCG TAGGGCACGT CTACAAGAAA 540 CACTTCAAGA AAAACGTTGA GGAACAACTC AACAAGCGCG TAGGGCACGT CTACAAGAAA 540

GCATTTATGC AAGTTGTCGA GGCTGACATG CTCTCTAAGG GTCTACTCGG TGGCGAGGCG 600 GCATTTATGC AAGTTGTCGA GGCTGACATG CTCTCTAAGG GTCTACTCGG TGGCGAGGCG 600

TGGTCTTCGT GGCATAAGGA AGACTCTATT CATGTAGGAG TACGCTGCAT CGAGATGCTC 660 TGGTCTTCGT GGCATAAGGA AGACTCTATT CATGTAGGAG TACGCTGCAT CGAGATGCTC 660

ATTGAGTCAA CCGGAATGGT TAGCTTACAC CGCCAAAATG CTGGCGTAGT AGGTCAAGAC 720 ATTGAGTCAA CCGGAATGGT TAGCTTACAC CGCCAAAATG CTGGCGTAGT AGGTCAAGAC 720

TCTGAGACTA TCGAACTCGC ACCTGATACG CTGAGGCTA TCGCAACCCG TGCAGGTGCG 780 TCTGAGACTA TCGAACTCGC ACCTGATACG CTGAGGCTA TCGCAACCCG TGCAGGTGCG 780

CTGGCTGGCA TCTCTCCGAT GTTCCAACCT TGCGTAGTTC CTCCTAAGCC GTGGACTGGC 840 CTGGCTGGCA TCTCTCCGAT GTTCCAACCT TGCGTAGTTC CTCCTAAGCC GTGGACTGGC 840

ATTACTGGTG GTGGCTATTG GGCTAACGGT CGTCGTCCTC TGGCGCTGGT GCGTACTCAC 900 ATTACTGGTG GTGGCTATTG GGCTAACGGT CGTCGTCCTC TGGCGCTGGT GCGTACTCAC 900

AGTAAGAAAG CACTGATGCG CTACGAGACG TTTACATGC CTGAGGTGTA CAAAGCGATT 960 AGTAAGAAAG CACTGATGCG CTACGAGACG TTTACATGC CTGAGGTGTA CAAAGCGATT 960

AACATTGCGC AAAACACCGC ATGGAAAATC AACAAGAAAG TCCTAGCGGT CGCCAACGTA 1020 AACATTGCGC AAAACACCGC ATGGAAAATC AACAAGAAAG TCCTAGCGGT CGCCAACGTA 1020

ATCACCAAGT GGAAGCATTG TCCGGTCGAG GACATCCCTG CGATTGAGCG TGAAGAACTC 1080 ATCACCAAGT GGAAGCATTG TCCGGTCGAG GACATCCCTG CGATTGAGCG TGAAGAACTC 1080

CCGATGAAAC CGGAAGACAT CGACATGAAT CCTGAGGCTC TCACCGCGTG GAAACGTGCT 1140 CCGATGAAAC CGGAAGACAT CGACATGAAT CCTGAGGCTC TCACCGCGTG GAAACGTGCT 1140

GCCGCTGCTG TGTACCGCAA GGACAAGGCT CGCAAGTCTC GCCGTATCAG CCTTGAGTTC 1200 GCCGCTGCTG TGTACCGCAA GGACAAGGCT CGCAAGTCTC GCCGTATCAG CCTTGAGTTC 1200

ATGCTTGAGC AAGCCAATAA GTTTGCTAAC CATAAGGCCA TCTGGTTCCC TTACAACATG 1260 ATGCTTGAGC AAGCCAATAA GTTTGCTAAC CATAAGGCCA TCTGGTTCCC TTACAACATG 1260

GACTGGCGCG GTCGTGTTTA CGCTGTGTCA ATGTTCAACC CGCAAGGTAA CGATATGACC 1320 GACTGGCGCG GTCGTGTTTA CGCTGTGTCA ATGTTCAACC CGCAAGGTAA CGATATGACC 1320

AAAGGACTGC TTACGCTGGC GAAAGGTAAA CCAATCGGTA AGGAAGGTTA CTACTGGCTG 1380 AAAGGACTGC TTACGCTGGC GAAAGGTAAA CCAATCGGTA AGGAAGGTTA CTACTGGCTG 1380

AAAATCCACG GTGCAAACTG TGCGGGTGTC GATAAGGTTC CGTTCCCTGA GCGCATCAAG 1420 AAAATCCACG GTGCAAACTG TGCGGGTGTC GATAAGGTTC CGTTCCCTGA GCGCATCAAG 1420

TTCATTGAGG AAAACCACGA GAACATCATG GCTTGCGCTA AGTCTCCACT GGAGAACACT 1480 TTCATTGAGG AAAACCACGA GAACATCATG GCTTGCGCTA AGTCTCCACT GGAGAACACT 1480

TGGTGGGCTG AGCAAGATTC TCCGTTCTGC TTCCTTGCGT TCTGCTTTGA GTACGCTGGG 1540 TGGTGGGCTG AGCAAGATTC TCCGTTCTGC TTCCTTGCGT TCTGCTTTGA GTACGCTGGG 1540

GTACAGCACC ACGGCCTGAG CTATAACTGC TCCCTTCCGC TGGCGTTTGA CGGGTCTTGC 1620 GTACAGCACC ACGGCCTGAG CTATAACTGC TCCCTTCCGC TGGCGTTTGA CGGGTCTTGC 1620

TCTGGCATCC AGCACTTCTC CGCGATGCTC CGAGATGAGG TAGGTGGTCG CGCGGTTAAC 1680 TCTGGCATCC AGCACTTCTC CGCGATGCTC CGAGATGAGG TAGGTGGTCG CGCGGTTAAC 1680

TTGCTTCCTA GTGAAACCGT TCAGGACATC TACGGGATTG TTGCTAAGAA AGTCAACGAG 1740 TTGCTTCCTA GTGAAACCGT TCAGGACATC TACGGGATTG TTGCTAAGAA AGTCAACGAG 1740

ATTCTACAAG CAGACGCAAT CAATGGGACC GATAACGAAG TAGTTACCGT GACCGATGAG 1820 ATTCTACAAG CAGACGCAAT CAATGGGACC GATAACGAAG TAGTTACCGT GACCGATGAG 1820

AACACTGGTG AAATCTCTGA GAAAGTCAAG CTGGGCACTA AGGCACTGGC TGGTCAATGG 1880 AACACTGGTG AAATCTCTGA GAAAGTCAAG CTGGGCACTA AGGCACTGGC TGGTCAATGG 1880

CTGGCTTACG GTGTTACTCG CAGTGTGACT AAGCGTTCAG TCATGACGCT GGCTTACGGG 1940 CTGGCTTACG GTGTTACTCG CAGTGTGACT AAGCGTTCAG TCATGACGCT GGCTTACGGG 1940

TCCAAAGAGT TCGGCTTCCG TCAACAAGTG CTGGAAGATA CCATTCAGCC AGCTATTGAT 2000 TCCAAAGAGT TCGGCTTCCG TCAACAAGTG CTGGAAGATA CCATTCAGCC AGCTATTGAT 2000

TCCGGCAAGG GTCTGATGTT CACTCAGCCG AATCAGGCTG CTGGATACAT GGCTAAGCTG 2060 TCCGGCAAGG GTCTGATGTT CACTCAGCCG AATCAGGCTG CTGGATACAT GGCTAAGCTG 2060

ATTTGGGAAT CTGTGAGCGT GACGGTGGTA GCTGCGGTTG AAGCAATGAA CTGGCTTAAG 2120 ATTTGGGAAT CTGTGAGCGT GACGGTGGTA GCTGCGGTTG AAGCAATGAA CTGGCTTAAG 2120

TCTGCTGCTA AGCTGCTGGC TGCTGAGGTC AAAGATAAGA AGACTGGAGA GATTCTTCGC 2180 TCTGCTGCTA AGCTGCTGGC TGCTGAGGTC AAAGATAAGA AGACTGGAGA GATTCTTCGC 2180

AAGCGTTGCG CTGTGCATTG GGTAACTCCT GATGGTTTCC CTGTGTGGCA GGAATACAAG 2240 AACGGTTGCG CTGTGCATTG GGTAACTCCT GATGGTTTCC CTGTGTGGCA GGAATACAAG 2240

AAGCCTATTC AGACGCGCTT GAACCTGATG TTCCTCGGTC AGTTCCGCTT ACAGCCTACC 2300 AAGCCTATTC AGACGCGCTT GAACCTGATG TTCCTCGGTC AGTTCCGCTT ACAGCCTACC 2300

ATTAACACCA ACAAAGATAG CGAGATTGAT GCACACAAAC AGGAGTCTGG TATCGCTCCT 2360 ATTAACACCA ACAAAGATAG CGAGATTGAT GCACACAAAC AGGAGTCTGG TATCGCTCCT 2360

AACTTTGTAC ACAGCCAAGA CGGTAGCCAC CTTCGTAAGA CTGTAGTGTG GGCACACGAG 2420 AACTTTGTAC ACAGCCAAGA CGGTAGCCAC CTTCGTAAGA CTGTAGTGTG GGCACACGAG 2420

AAGTACGGAA TCGAATCTTT TGCACTGATT CACGACTCCT TCGGTACCAT TCCGGCTGAC 2480 AAGTACGGAA TCGAATCTTT TGCACTGATT CACGACTCCT TCGGTACCAT TCCGGCTGAC 2480

GCTGCGAACC TGTTCAAAGC AGTGCGCGAA ACTATGGTTG ACACATATGA GTCTTGTGAT 2540 GCTGCGAACC TGTTCAAAGC AGTGCGCGAA ACTATGGTTG ACACATATGA GTCTTGTGAT 2540

GTACTGGCTG ATTTCTACGA CCAGTTCGCT GACCAGTTGC ACGAGTCTCA ATTGGACAAA 2600 GTACTGGCTG ATTTCTACGA CCAGTTCGCT GACCAGTTGC ACGAGTCTCA ATTGGACAAA 2600

ATGCCAGCAC TTCCGGCTAA AGGTAACTTG AACCTCCGTG ACATCTTAGA GTCGGACTTC 2660 ATGCCAGCAC TTCCGGCTAA AGGTAACTTG AACCTCCGTG ACATCTTAGA GTCGGACTTC 2660

GCGTTCGCGT AATAA 2675 (서열번호 33)GCGTTCGCGT AATAA 2675 (SEQ ID NO: 33)

여기에서 3'UTR은 서열 5'-GCCCGaTGGG CCTCCCAACG GGCCCTCCTC CCCTCCTTGC ACCG-3'(서열번호 34; muag; 밑줄 친 뉴클레오타이드는 야생형 서열과 비교하여 돌연변이임) (알파-)글로빈의 돌연변이된 UTR, 폴리(A) 꼬리는 64개의 아데닌 뉴클레오타이드, 폴리(C) 서열은 30개의 사이토신 뉴클레오타이드, 히스톤 스템-루프는 (5'-CAAAGGCUCU UUUCAGAGCC ACCA-3' 서열번호 35)로 이루어진 RNA 서열이다. wherein 3'UTR is the sequence 5'-GCCCG a TGGG CCTCCCAACG GGCCCTCCTC CCCTCCTTGC ACCG-3' (SEQ ID NO: 34; muag; underlined nucleotides are mutated compared to wild-type sequence) (alpha-) globin mutated UTR, poly (A) The tail is 64 adenine nucleotides, the poly(C) sequence is 30 cytosine nucleotides, and the histone stem-loop is an RNA sequence consisting of (5'-CAAAGGCUCU UUUCAGAGCC ACCA-3' SEQ ID NO: 35).

muag - A64 - C30 - 히스톤SL를 코딩하는 DNA 절편: GCCCGATGGG CCTCCCAACG GGCCCTCCTC CCCTCCTTGC ACCGAGATTA ATAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAATGCA TCCCCCCCCC CCCCCCCCCC CCCCCCCCCC CCAAAGGCTC TTTTCAGAGC CACCA (서열번호 36): DNA fragment encoding muag - A64 - C30 - histone SL: GCCCGATGGG CCTCCCAACG GGCCCTCCTC CCCTCCTTGC ACCG AGATTA ATAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAATTCATGAGCC TCCCCCCCCCCC SEQ ID NO: 36

A64: GGACTAGTAG ATCTAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAA (서열번호 37) A64: GGACTAGTAG ATCTAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAA (SEQ ID NO: 37)

C30: TGCATCCCCC CCCCCCCCCC CCCCCCCCCC CCCCCTCTA G (서열번호 38) C30: TGCATCCCCC CCCCCCCCCC CCCCCCCCCC CCCCCTCTA G (SEQ ID NO: 38)

본 발명에서 SM_DdRp DNA 절편은 <T7 promoter - 5'UTR - T7Pol - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL>으로 합성하였으며(Biothiis, 미국), 이를 주형으로 정방향 플라이머 5'-GAATTC TAAT ACGACTCACT ATAGGGGAGA CCACAACGGT TTCCCTCTAG AAAGAACCAT GAACACGATT AACA-3' (서열번호 39) 및 역방향 프라이머 5'-GGATCCTGGTG GCTCTAAAA GAGCCTTTGG-3' (서열번호 40)을 사용하여 증폭하였다. 여기서 T7pol의 표적 서열에 밑줄이 그어져 있다. 사용된 프라이머의 양 말단은 EcoRI/BamHI 인식서열이 포함되어 있다. In the present invention, the SM_DdRp DNA fragment was synthesized with <T7 promoter - 5'UTR - T7Pol - muag - A64 - C30 - histone-SL> (Biothiis, USA), and the forward primer 5'- GAATTC TAAT ACGACTCACT ATAG GGGAGA was used as a template. It was amplified using CCACAACGGT TTCCCTCTAG AAAGAACC AT GAACACGATT AACA -3' (SEQ ID NO: 39) and reverse primer 5'- GGATCC TGGTG GCTCTAAAA GAGCCTTTGG-3' (SEQ ID NO: 40). Here the target sequence of T7pol is underlined. Both ends of the primers used include EcoRI/BamHI recognition sequences.

증폭된 PCR 산물을 EcoRI/BamHI 효소를 사용하여 절단한 다음, EcoRI/BamHI 효소로 선형화된 pUC19 벡터와 T4 DNA ligase를 이용하여 클로닝 반응을 하였다. 상기 반응용액을 대장균에 형질주입하고 선정된 균주에서 플라스미드를 분리하여 EcoRI/BamHI 제한효소를 처리한 후 전기영동을 하였다(도 5).The amplified PCR product was digested using EcoRI/BamHI enzymes, and then cloning reaction was performed using the pUC19 vector linearized with EcoRI/BamHI enzymes and T4 DNA ligase. The reaction solution was transfected into E. coli, and the plasmid was isolated from the selected strain, treated with EcoRI/BamHI restriction enzymes, and then electrophoresed (FIG. 5).

상기 제조된 재조합 pUC19는 원핵생물에서 DdRp RNA 발현 카세트에서 합성된 DdRp에 의해 RNA를 합성하고 단백질 합성도구에 의해 DdRp를 합성할 수 있어 DdRp 발현 카세트로 사용할 수도 있다. 그러나, 본 발명에서 진핵세포에서는 진핵세포의 복제원점(origin of replication)이 없어 잠깐 동안만 발현벡터로 역할을 한다.The recombinant pUC19 prepared above can synthesize RNA by DdRp synthesized from a DdRp RNA expression cassette in prokaryotes and can synthesize DdRp by a protein synthesis tool, so it can be used as a DdRp expression cassette. However, in the present invention, in eukaryotic cells, there is no origin of replication in eukaryotic cells, and thus serves as an expression vector for a short time.

<DdRp RNA 발현 카세트의 제조> <Preparation of DdRp RNA expression cassette>

본 발명의 RNA/DNA 시스템에서 T7 polymerase의 자가전사를 시작하기 위해서, 최초 T7 polymerase 공급이 필요한데, 본 발명에서는 낮은 핵막 투과 문제를 해결하기 위하여 캡된 화학적 변형이 있는 뉴클레오타이드(CM)를 포함하는 T7pol mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트를 제작하였다. In order to start self-transcription of T7 polymerase in the RNA/DNA system of the present invention, the first T7 polymerase supply is required. In the present invention, T7pol mRNA containing nucleotides (CM) with capped chemical modifications to solve the problem of low nuclear membrane permeation A DdRp RNA expression cassette comprising a was prepared.

캡된 CM_T7pol mRNA을 합성하기 위하여, 먼저 T7 promoter-T7 polymerase 서열을 가지는 상기 제조한 SM_DdRp pUC19 벡터를 주형으로 정방향 프라이머 (서열번호 39) 및 역방향 프라이머 서열번호 40을 사용하여 증폭하였다. 여기서 T7pol의 표적 서열에 밑줄이 그어져 있다. PCR 산물을 주형으로 체외전사하였다(도 6).In order to synthesize capped CM_T7pol mRNA, first, the prepared SM_DdRp pUC19 vector having a T7 promoter-T7 polymerase sequence was amplified using a forward primer (SEQ ID NO: 39) and a reverse primer SEQ ID NO: 40 as a template. Here the target sequence of T7pol is underlined. The PCR product was transcribed in vitro as a template (FIG. 6).

이러한 T7 promoter-T7 polymerase DNA 주형으로 상기에서 제조한 T7프로모터가 있는 SM_DdRp PCR 산물을 주형으로여 HighYield T7 ARCA mRNA Synthiis Kit (m5CTP/Ψ-UTP) (Jena BioScience, 미국)를 이용하여 캡된 CM/SM_T7pol mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트를 시험관 내에서 합성하였다. 구체적으로 살펴보면, anti-reverse cap analog [(ARCA) (3′-O-Me-7mG(5′)ppp(5′)G cap analog라고도 부름)] 및 화학적 변형된 뉴클레오타이드 포함하는 반응용액 (6 mM ARCA, 1.5 mM GTP, 7.5 mM 5-Methyl-CTP, 7.5 mM Pseudo-UTP, 7.5 mM ATP)에서 체외전사를 실시하였다. dsDNA 주형을를 제거하기 위해서 DNA nuclease를 첨가하였고, 남아있는 캡된 CM/SM_T7pol mRNA는 LiCl 추출법과 에탄올 침전법을 이용하여 정제하였다. CM/SM_T7pol capped using the HighYield T7 ARCA mRNA Synthiis Kit (m5CTP/Ψ-UTP) (Jena BioScience, USA) using the SM_DdRp PCR product with the T7 promoter prepared above as a T7 promoter-T7 polymerase DNA template as a template A DdRp RNA expression cassette containing mRNA was synthesized in vitro. Specifically, a reaction solution containing anti-reverse cap analog [(ARCA) (3′-O-Me-7mG(5′)ppp(5′)G cap analog)] and chemically modified nucleotides (6 mM In vitro transcription was performed in ARCA, 1.5 mM GTP, 7.5 mM 5-Methyl-CTP, 7.5 mM Pseudo-UTP, 7.5 mM ATP). DNA nuclease was added to remove the dsDNA template, and the remaining capped CM/SM_T7pol mRNA was purified by LiCl extraction and ethanol precipitation.

대조군으로 SM_DdRp 벡터에서 Native RNA 전사체에 5′cap 구조를 부가한 캡된 T7pol mRNA 합성은 HiScribe T7 ARCA mRNA Kit(NEB, 미국)를 이용하여 실시하였다. As a control, the synthesis of capped T7pol mRNA in which a 5'cap structure was added to the native RNA transcript in the SM_DdRp vector was performed using the HiScribe T7 ARCA mRNA Kit (NEB, USA).

<도 7>에서 제시한 결과처럼, 상기 제조한 캡된 SM_T7pol mRNA(Native RNA), 캡된 CM_T7pol mRNA(modified RNA) 및 3'말단에 cholesterol이 부가된 캡된 CM_T7pol mRNA(modified RNA-choliterol)을 세포배양액에 제조한 RNA를 다양한 시간 동안 처리한 후 RT-PCR하여 in vitro 안정성을 확인하였다. 상기 제조한 캡된 CM_T7pol mRNA는 캡된 T7pol mRNA보다 in vitro 안전성이 매우 우수하였으며, 3'말단에 choliterol이 부가된 캡된 CM_T7pol mRNA(modified RNA-choliterol)가 가장 안정성이 높았다. 7, the prepared capped SM_T7pol mRNA (Native RNA), the capped CM_T7pol mRNA (modified RNA), and the capped CM_T7pol mRNA (modified RNA-choliterol) with cholesterol added to the 3' end were added to the cell culture medium. In vitro stability was confirmed by RT-PCR after processing the prepared RNA for various times. The prepared capped CM_T7pol mRNA had very superior in vitro safety than the capped T7pol mRNA, and the capped CM_T7pol mRNA (modified RNA-choliterol) with choliterol added to the 3' end had the highest stability.

캡된 CM_T7pol mRNA는 IVT 산물을 ScriptCap m7G 캡핑 시스템 (Epicentre Biotechnologii사, 미국)으로 천연 캡(m7G(5')ppp(5')G; m7GpppG)을 부가할 수도 있다.Capped CM_T7pol mRNA can also be added with a native cap (m7G(5')ppp(5')G; m7GpppG) to the IVT product with the ScriptCap m7G capping system (Epicentre Biotechnologii, USA).

1-2. auto_DdRp 및 auto_키메라 DdRp 발현 카세트의 제조 1-2. Preparation of auto_DdRp and auto_chimeric DdRp expression cassettes

본 발명의 auto_DdRp DNA 발현 카세트 및 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트는 플라스미드 혹은 바이러스 벡터를 사용하여 제작할 수 있다. 상기auto_DdRp DNA 발현 카세트 및 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트는 플라스미드 혹은 바이러스 벡터에 auto_DdRp DNA 절편(T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA(또는 키메라 NP868R-T7RNAP DNA) - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL> 을 삽입하여 제조하였다. 하기에서처럼 합성된 DdRp 및 키메라 DdRp DNA 절편을 주형으로 PCR하여 증폭하여 클로닝이 용이한 DdRp 및 키메라 DdRp DNA 절편을 대량으로 얻었다. 특정 제한효소를 처리하여 선형회된 발현벡터에 재조합하였다.The auto_DdRp DNA expression cassette and the auto_(DdRp+DNAi) expression cassette of the present invention can be prepared using a plasmid or a viral vector. The auto_DdRp DNA expression cassette and the auto_(DdRp+DNAi) expression cassette are stored in a plasmid or viral vector with an auto_DdRp DNA fragment (T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA (or chimeric NP868R-T7RNAP DNA) - muag - A64 - C30 - histone- SL> was inserted.As shown below, the synthesized DdRp and chimeric DdRp DNA fragments were amplified by PCR as a template to obtain a large amount of DdRp and chimeric DdRp DNA fragments that are easy to clone. It was recombined into the vector.

본 실시에서 사용된 발현벡터는 포유류 발현 플라스미드 벡터 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국), AdEasy Adenoviral Vector System(Agilent Technologii, 미국)에 있는 pShuttle, ViraSafe™ Lentiviral Exprision System(Cell Biolabs, 미국)에 있는 pSMPUW-IRES-Blasticidin Lentiviral Exprision Vector, 셔틀 벡터 pSMPUW 및 식물발현용 binary vector(Ti plasmid) 등 이며 이에 쩨한 하는 것은 아니다. 본 실시례에서는 플라스미드 벡터만 제한하여 기술하였으며, 바이러스성 벡터는 하기 실시례 1-4항을 참조하여 충분히 제조할 수 있다.The expression vectors used in this example were mammalian expression plasmid vector pCI-neo vector (Promega, USA), pShuttle in AdEasy Adenoviral Vector System (Agilent Technologii, USA), ViraSafe™ Lentiviral Exprision System (Cell Biolabs, USA). pSMPUW-IRES-Blasticidin Lentiviral Exprision Vector, shuttle vector pSMPUW, binary vector for plant expression (Ti plasmid), etc., but not limited thereto. In this example, only the plasmid vector was described by limiting it, and the viral vector can be sufficiently prepared with reference to Examples 1-4 below.

<auto_DdRp 발현 카세트><auto_DdRp expression cassette>

본 실시례에서는 플라스미드를 사용하여 DdRp를 제공하는 DNA 절편을 포함하는 auto_SM_DdRp 발현 카세트를 설계하였다. In this example, an auto_SM_DdRp expression cassette including a DNA fragment providing DdRp was designed using a plasmid.

포유류 발현 벡터로 안정화 세포주를 구축할 수 있는 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국)를 BglII/HpaI 제한효소 처리로 절단하고 <T7 프로모터 다음에 5'UTR, DdRp를 코딩하는 DNA 절편, muag, A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)서열>로 구성된 SM_DdRp DNA 절편을 삽입하여 상기 auto_SM_DdRp 발현 카세트를 제조하였다. The pCI-neo vector (Promega, USA) capable of constructing a stable cell line with a mammalian expression vector was digested with BglII/HpaI restriction enzyme treatment and <T7 promoter followed by 5'UTR, DdRp-encoding DNA fragment, muag, A64 The auto_SM_DdRp expression cassette was prepared by inserting an SM_DdRp DNA fragment consisting of a poly(A) sequence, a poly(C) sequence (C30), and a histone stem-loop sequence (histone-SL) sequence>.

상기 DdRp에 핵국지화신호(Nuclear localization signals, NLS)이 위치할 수도 있다. NLS가 없는 DdRp는 대부분 세포질에 남아있는 반면, NLS를 포함하는 단백질은 핵에 국한하여 분포한다. NLS가 없는 DdRp는 세포질 또는 NLS를 포함하는 하이브리드 DdRp는 핵에서 효소적으로 활성화되어 염색체 또는 플라스미드 DNA에 배치된 T7 프로모터에서 선택적으로 전사를 시작하고 특정 3*?**?*UTR에서 중지할 수 있다. Nuclear localization signals (NLS) may be located in the DdRp. DdRp without NLS mostly remains in the cytoplasm, whereas protein containing NLS is localized in the nucleus. DdRp without NLS can be cytoplasmic or hybrid DdRp with NLS can be enzymatically activated in the nucleus to selectively start transcription at the T7 promoter placed on chromosomal or plasmid DNA and stop at a specific 3*?**?*UTR. there is.

상기 SM_DdRp DNA 절편의 구성하는 단위 요소들의 염기서열은 다음과 같다. The base sequence of the unit elements constituting the SM_DdRp DNA fragment is as follows.

본 실시례 1-1에서 합성한 SM_DdRp DNA 절편을 정방향 플라이머 5'-AGATCT TTAA TACGACTCAC TATAGGGGAG ACCACAACGG TTTCCCTCTA GAAAGAACCA TGAACACGAT TAACA-3'(서열번호 43) 및 역방향 프라이머 5'-GTTAACTGGT GCTCTAAAA GAGCCTTTGG-3' (서열번호 44)을 사용하여 증폭하였다. 여기서 T7pol의 표적 서열에 밑줄이 그어져 있다. 사용된 프라이머의 양 말단은 BglII/HpaI 인식서열이 포함되어 있다. The SM_DdRp DNA fragment synthesized in Example 1-1 was forward primer 5'- AGATCT TTAA TACGACTCAC TATAG GGGAG ACCACAACGG TTTCCCTCTA GAAAGAACC A TGAACACGAT TAACA -3' (SEQ ID NO: 43) and reverse primer 5'- GTTAAC TGGAGT GCTCTAA-3 ' (SEQ ID NO: 44) was used to amplify. Here the target sequence of T7pol is underlined. Both ends of the primers used include BglII/HpaI recognition sequences.

증폭된 SM_DdRp DNA 절편를 포함하는 PCR 산물은 는 BglII/HpaI 효소를 사용하여 절단한 다음, BglII/HpaI 효소로 선형화된 pCI-neo 벡터와 T4 DNA ligase를 이용하여 클로닝 반응을 하였다. 상기 반응용액을 대장균에 형질주입하고 선정된 균주에서 플라스미드를 분리하여 BglII/HpaI 제한효소를 처리한 후 전기영동을 하였다(도 8).The PCR product containing the amplified SM_DdRp DNA fragment was digested using BglII/HpaI enzymes, and then subjected to a cloning reaction using a pCI-neo vector linearized with BglII/HpaI enzymes and T4 DNA ligase. The reaction solution was transfected into E. coli, and the plasmid was isolated from the selected strain, treated with BglII/HpaI restriction enzymes, and then electrophoresed (FIG. 8).

상기에서 <T7 프로모터 다음에 5'UTR, DdRp를 코딩하는 DNA 절편, muag, A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)서열>로 구성된 SM_DdRp DNA 절편로 제작된 재조합 pCI-neo 벡터를 auto_DdRp 발현 카세트이라고 지칭하였다.In the above <T7 promoter followed by 5'UTR, DNA fragment encoding DdRp, muag, A64 poly(A) sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL) sequence> The recombinant pCI-neo vector constructed from the SM_DdRp DNA fragment was referred to as an auto_DdRp expression cassette.

<auto_키메라 DdRp 발현 카세트><auto_chimeric DdRp expression cassette>

본 발명의 auto_키메라 DdRp 발현 카세트는 플라스미드 혹은 바이러스 벡터를 사용할 수 있다. 본 실시례에서는 플라스미드를 사용하여 DdRp를 제공하는 DNA 절편을 포함하는 auto_키메라DdRp 발현 카세트를 설계하였다. The auto_chimeric DdRp expression cassette of the present invention may use a plasmid or a viral vector. In this Example, an auto_chimeric DdRp expression cassette including a DNA fragment providing DdRp was designed using a plasmid.

포유류 발현 벡터로 안정화 세포주를 구축할 수 있는 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국)를 BglII/HpaI 제한효소 처리로 절단하고 <T7 프로모터 다음에 5'UTR, 키메라 DdRp를 코딩하는 DNA 절편, muag, A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)서열>로 구성된 SM_DdRp DNA 절편을 삽입하여 상기 auto_키메라 DdRp 발현 카세트를 제조하였다. A pCI-neo vector (Promega, USA) capable of constructing a stable cell line as a mammalian expression vector was digested with BglII/HpaI restriction enzyme treatment and <T7 promoter followed by 5'UTR, a DNA fragment encoding chimeric DdRp, muag; The auto_chimeric DdRp expression cassette was prepared by inserting an SM_DdRp DNA fragment consisting of A64 poly(A) sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL) sequence>.

본 발명의 키메라 DdRp를 코딩하는 DNA 절편은 NP868R-T7RNAP(서열번호 21)의 ORF이다. NP868R, 아프리카 돼지열 바이러스의 mRNA 캡핑 효소, 및 박테리오파지 T7의 야생형 파지 DdRp 사이의 융합을 코딩하는 하나의 플라스미드를 합성했다. 당해 캡핑 효소는 (Gly3Ser)4 링커에 의해 T7 RNA 폴리머라제의 아미노 말단에 융합시켰다. The DNA fragment encoding the chimeric DdRp of the present invention is the ORF of NP868R-T7RNAP (SEQ ID NO: 21). One plasmid encoding a fusion between NP868R, the mRNA capping enzyme of African swine fever virus, and the wild-type phage DdRp of bacteriophage T7 was synthesized. This capping enzyme was fused to the amino terminus of T7 RNA polymerase by a (Gly3Ser)4 linker.

NP868R-T7RNAP의 ORF에 대한 염기서열은 아래 서열번호 21과 같다. The nucleotide sequence for the ORF of NP868R-T7RNAP is shown in SEQ ID NO: 21 below.

NP868R-T7RNAP:NP868R-T7RNAP:

ATGGAATTCG CCAGCCTGGA CAACCTGGTG GCCAGATACC AGCGGTGCTT CAACGACCAG 60ATGGAATTCG CCAGCCTGGA CAACCTGGTG GCCAGATAACC AGCGGTGCTT CAACGACCAG 60

AGCCTGAAGA ACAGCACCAT CGAGCTGGAA ATCCGGTTCC AGCAGATCAA CTTCCTGCTG 120AGCCTGAAGA ACAGCACCAT CGAGCTGGAA ATCCGGTTCC AGCAGATCAA CTTCCTGCTG 120

TTCAAGACCG TGTACGAGGC CCTGGTCGCC CAGGAAATCC CCAGCACCAT CAGCCACAGC 180TTCAAGACCG TGTACGAGGC CCTGGTCGCC CAGGAAATCC CCAGCACCAT CAGCCACAGC 180

ATCCGGTGCA TCAAGAAGGT GCACCACGAG AACCACTGCC GGGAGAAGAT CCTGCCCAGC 240ATCCGGTGCA TCAAGAAGGT GCACCACGAG AACCACTGCC GGGAGAAGAT CCTGCCCAGC 240

GAGAACCTGT ACTTCAAGAA ACAGCCCCTG ATGTTCTTCA AGTTCAGCGA GCCCGCCAGC 300GAGAACCTGT ACTTCAAGAA ACAGCCCCTG ATGTTCTTCA AGTTCAGCGA GCCCGCCAGC 300

CTGGGCTGTA AAGTGTCCCT GGCCATCGAG CAGCCCATCC GGAAGTTCAT CCTGGACAGC 360CTGGGCTGTA AAGTGTCCCT GGCCATCGAG CAGCCCATCC GGAAGTTCAT CCTGGACAGC 360

AGCGTGCTGG TCCGGCTGAA GAACCGGACC ACCTTCCGGG TGTCCGAGCT GTGGAAGATC 420AGCGTGCTGG TCCGGCTGAA GAACCGGACC ACCTTCCGGG TGTCCGAGCT GTGGAAGATC 420

GAGCTGACCA TCGTGAAGCA GCTGATGGGC AGCGAGGTGT CAGCCAAGCT GGCCGCCTTC 480GAGCTGACCA TCGTGAAGCA GCTGATGGGC AGCGAGGTGT CAGCCAAGCT GGCCGCCTTC 480

AAGACCCTGC TGTTCGACAC CCCCGAGCAG CAGACCACCA AGAACATGAT GACCCTGATC 540AAGACCCTGC TGTTCGACAC CCCCGAGCAG CAGACCACCA AGAACATGAT GACCCTGATC 540

AACCCCGACG ACGAGTACCT GTACGAGATC GAGATCGAGT ACACCGGCAA GCCTGAGAGC 600AACCCCGACG ACGAGTACCT GTACGAGATC GAGATCGAGT ACACCGGCAA GCCTGAGAGC 600

CTGACAGCCG CCGACGTGAT CAAGATCAAG AACACCGTGC TGACACTGAT CAGCCCCAAC 660CTGACAGCCG CCGACGTGAT CAAGATCAAG AACACCGTGC TGACACTGAT CAGCCCCAAC 660

CACCTGATGC TGACCGCCTA CCACCAGGCC ATCGAGTTTA TCGCCAGCCA CATCCTGAGC 720CACCTGATGC TGACCGCCTA CCACCAGGCC ATCGAGTTTA TCGCCAGCCA CATCCTGAGC 720

AGCGAGATCC TGCTGGCCCG GATCAAGAGC GGCAAGTGGG GCCTGAAGAG ACTGCTGCCC 780AGCGAGATCC TGCTGGCCCG GATCAAGAGC GGCAAGTGGG GCCTGAAGAG ACTGCTGCCC 780

CAGGTCAAGT CCATGACCAA GGCCGACTAC ATGAAGTTCT ACCCCCCCGT GGGCTACTAC 840CAGGTCAAGT CCATGACCAA GGCCGACTAC ATGAAGTTCT ACCCCCCCGT GGGCTACTAC 840

GTGACCGACA AGGCCGACGG CATCCGGGGC ATTGCCGTGA TCCAGGACAC CCAGATCTAC 900GTGACCGACA AGGCCGACGG CATCCGGGGC ATTGCCGTGA TCCAGGACAC CCAGATCTAC 900

GTGGTGGCCG ACCAGCTGTA CAGCCTGGGC ACCACCGGCA TCGAGCCCCT GAAGCCCACC 960GTGGTGGCCG ACCAGCTGTA CAGCCTGGGC ACCACCGGCA TCGAGCCCCT GAAGCCCACC 960

ATCCTGGACG GCGAGTTCAT GCCCGAGAAG AAAGAGTTCT ACGGCTTTGA CGTGATCATG 1020ATCCTGGACG GCGAGTTCAT GCCCGAGAAG AAAGAGTTCT ACGGCTTTGA CGTGATCATG 1020

TACGAGGGCA ACCTGCTGAC CCAGCAGGGC TTCGAGACAC GGATCGAGAG CCTGAGCAAG 1080TACGAGGGCA ACCTGCTGAC CCAGCAGGGC TTCGAGACAC GGATCGAGAG CCTGAGCAAG 1080

GGCATCAAGG TGCTGCAGGC CTTCAACATC AAGGCCGAGA TGAAGCCCTT CATCAGCCTG 1140GGCATCAAGG TGCTGCAGGC CTTCAACATC AAGGCCGAGA TGAAGCCCTT CATCAGCCTG 1140

ACCTCCGCCG ACCCCAACGT GCTGCTGAAG AATTTCGAGA GCATCTTCAA GAAGAAAACC 1200ACCTCCGCCG ACCCCAACGT GCTGCTGAAG AATTTCGAGA GCATCTTCAA GAAGAAAACC 1200

CGGCCCTACA GCATCGACGG CATCATCCTG GTGGAGCCCG GCAACAGCTA CCTGAACACC 1260CGGCCCTACA GCATCGACGG CATCATCCTG GTGGAGCCCG GCAACAGCTA CCTGAACACC 1260

AACACCTTCA AGTGGAAGCC CACCTGGGAC AACACCCTGG ACTTTCTGGT CCGGAAGTGC 1320AACACCTTCA AGTGGAAGCC CACCTGGGAC AACACCCTGG ACTTTCTGGT CCGGAAGTGC 1320

CCCGAGTCCC TGAACGTGCC CGAGTACGCC CCCAAGAAGG GCTTCAGCCT GCATCTGCTG 1380CCCGAGTCCC TGAACGTGCC CGAGTACGCC CCCAAGAAGG GCTTCAGCCT GCATCTGCTG 1380

TTCGTGGGCA TCAGCGGCGA GCTGTTTAAG AAGCTGGCCC TGAACTGGTG CCCCGGCTAC 1440TTCGTGGGCA TCAGCGGCGA GCTGTTTAAG AAGCTGGCCC TGAACTGGTG CCCCGGCTAC 1440

ACCAAGCTGT TCCCCGTGAC CCAGCGGAAC CAGAACTACT TCCCCGTGCA GTTCCAGCCC 1500ACCAAGCTGT TCCCCGTGAC CCAGCGGAAC CAGAACTACT TCCCCGTGCA GTTCCAGCCC 1500

AGCGACTTCC CCCTGGCCTT CCTGTACTAC CACCCCGACA CCAGCAGCTT CAGCAACATC 1560AGCGACTTCC CCCTGGCCTT CCTGTACTAC CACCCCGACA CCAGCAGCTT CAGCAACATC 1560

GATGGCAAGG TGCTGGAAAT GCGGTGCCTG AAGCGGGAGA TCAACTACGT GCGCTGGGAG 1620GATGGCAAGG TGCTGGAAAT GCGGTGCCTG AAGCGGGAGA TCAACTACGT GCGCTGGGAG 1620

ATCGTGAAGA TCCGGGAGGA CCGGCAGCAG GATCTGAAAA CCGGCGGCTA CTTCGGCAAC 1680ATCGTGAAGA TCCGGGAGGA CCGGCAGCAG GATCTGAAAA CCGGCGGCTA CTTCGGCAAC 1680

GACTTCAAGA CCGCCGAGCT GACCTGGCTG AACTACATGG ACCCCTTCAG CTTCGAGGAA 1740GACTTCAAGA CCGCCGAGCT GACCTGGCTG AACTACATGG ACCCCTTCAG CTTCGAGGAA 1740

CTGGCCAAGG GACCCAGCGG CATGTACTTC GCTGGCGCCA AGACCGGCAT CTACAGAGCC 1800CTGGCCAAGG GACCCAGCGG CATGTACTTC GCTGGCGCCA AGACCGGCAT CTACAGAGCC 1800

CAGACCGCCC TGATCAGCTT CATCAAGCAG GAAATCATCC AGAAGATCAG CCACCAGAGC 1860CAGACCGCCC TGATCAGCTT CATCAAGCAG GAAATCATCC AGAAGATCAG CCACCAGAGC 1860

TGGGTGATCG ACCTGGGCAT CGGCAAGGGC CAGGACCTGG GCAGATACCT GGACGCCGGC 1920TGGGTGATCG ACCTGGGCAT CGGCAAGGGC CAGGACCTGG GCAGATACCT GGACGCCGGC 1920

GTGAGACACC TGGTCGGCAT CGATAAGGAC CAGACAGCCC TGGCCGAGCT GGTGTACCGG 1980GTGAGACACC TGGTCGGCAT CGATAAGGAC CAGACAGCCC TGGCCGAGCT GGTGTACCGG 1980

AAGTTCTCCC ACGCCACCAC CAGACAGCAC AAGCACGCCA CCAACATCTA CGTGCTGCAC 2040AAGTTCTCCC ACGCCACCAC CAGACAGCAC AAGCACGCCA CCAACATCTA CGTGCTGCAC 2040

CAGGATCTGG CCGAGCCTGC CAAAGAAATC AGCGAGAAAG TGCACCAGAT CTATGGCTTC 2100CAGGATCTGG CCGAGCCTGC CAAAGAAATC AGCGAGAAAG TGCACCAGAT CTATGGCTTC 2100

CCCAAAGAGG GCGCCAGCAG CATCGTGTCC AACCTGTTCA TCCACTACCT GATGAAGAAC 2160CCCAAAGAGG GCGCCAGCAG CATCGTGTCC AACCTGTTCA TCCACTACCT GATGAAGAAC 2160

ACCCAGCAGG TCGAGAACCT GGCTGTGCTG TGCCACAAGC TGCTGCAGCC TGGCGGCATG 2220ACCCAGCAGG TCGAGAACCT GGCTGTGCTG TGCCACAAGC TGCTGCAGCC TGGCGGCATG 2220

GTCTGGTTCA CCACCATGCT GGGCGAACAG GTGCTGGAAC TGCTGCACGA GAACCGGATC 2280GTCTGGTTCA CCACCATGCT GGGCGAACAG GTGCTGGAAC TGCTGCACGA GAACCGGATC 2280

GAACTGAACG AAGTGTGGGA GGCCCGGGAG AACGAGGTGG TCAAGTTCGC CATCAAGCGG 2340GAACTGAACG AAGTGTGGGA GGCCCGGGAG AACGAGGTGG TCAAGTTCGC CATCAAGCGG 2340

CTGTTCAAAG AGGACATCCT GCAGGAAACC GGCCAGGAAA TCGGCGTCCT GCTGCCCTTC 2400CTGTTCAAAG AGGACATCCT GCAGGAAACC GGCCAGGAAA TCGGCGTCCT GCTGCCCTTC 2400

AGCAACGGCG ACTTCTACAA TGAGTACCTG GTCAACACCG CCTTTCTGAT CAAGATTTTC 2460AGCAACGGCG ACTTCTACAA TGAGTACCTG GTCAACACCG CCTTTCTGAT CAAGATTTTC 2460

AAGCACCATG GCTTTAGCCT CGTGCAGAAG CAGAGCTTCA AGGACTGGAT CCCCGAGTTC 2520AAGCACCATG GCTTTAGCCT CGTGCAGAAG CAGAGCTTCA AGGACTGGAT CCCCGAGTTC 2520

CAGAACTTCA GCAAGAGCCT GTACAAGATC CTGACCGAGG CCGACAAGAC CTGGACCAGC 2580CAGAACTTCA GCAAGAGCCT GTACAAGATC CTGACCGAGG CCGACAAGAC CTGGACCAGC 2580

CTGTTCGGCT TCATCTGCCT GCGGAAGAAC GGGCCCGGCG GAGGCGGAAG TGGAGGCGGA 2640CTGTTCGGCT TCATCTGCCT GCGGAAGAAC GGGCCCGGCG GAGGCGGAAG TGGAGGCGGA 2640

GGAAGCGGAG GGGGAGGATC TGGCGGCGGA GGCAGCCTCG AGAACACCAT CAATATCGCC 2700GGAAGCGGAG GGGGAGGATC TGGCGGCGGA GGCAGCCTCG AGAACACCAT CAATATCGCC 2700

AAGAACGACT TCAGCGACAT CGAGCTGGCC GCCATCCCTT TCAACACCCT GGCCGACCAC 2760AAGAACGACT TCAGCGACAT CGAGCTGGCC GCCATCCCTT TCAACACCCT GGCCGACCAC 2760

TATGGCGAGC GGCTGGCCAG AGAACAGCTG GCCCTGGAAC ACGAGAGCTA CGAAATGGGC 2820TATGGCGAGC GGCTGGCCAG AGAACAGCTG GCCCTGGAAC ACGAGAGCTA CGAAATGGGC 2820

GAGGCCCGGT TCCGGAAGAT GTTCGAGAGA CAGCTGAAGG CCGGCGAGGT GGCCGATAAT 2880GAGGCCCGGT TCCGGAAGAT GTTCGAGAGA CAGCTGAAGG CCGGCGAGGT GGCCGATAAT 2880

GCCGCCGCTA AGCCCCTGAT CACCACCCTG CTGCCCAAGA TGATCGCCCG GATCAACGAT 2940GCCGCCGCTA AGCCCCTGAT CACCACCCTG CTGCCCAAGA TGATCGCCCG GATCAACGAT 2940

TGGTTCGAGG AAGTGAAGGC CAAGCGGGGC AAGAGGCCCA CCGCCTTCCA GTTTCTGCAG 3000TGGTTCGAGG AAGTGAAGGC CAAGCGGGGC AAGAGGCCCA CCGCCTTCCA GTTTCTGCAG 3000

GAAATCAAGC CCGAGGCCGT GGCCTACATC ACCATCAAGA CCACCCTGGC CTGCCTGACC 3060GAAATCAAGC CCGAGGCCGT GGCCTACATC ACCATCAAGA CCACCCTGGC CTGCCTGACC 3060

AGCGCCGACA ATACCACCGT GCAGGCTGTC GCTTCTGCCA TCGGCAGAGC CATCGAGGAC 3120AGCGCCGACA ATACCACCGT GCAGGCTGTC GCTTCTGCCA TCGGCAGAGC CATCGAGGAC 3120

GAGGCCAGAT TCGGCAGAAT CCGGGACCTG GAAGCCAAGC ACTTCAAGAA AAACGTGGAG 3180GAGGCCAGAT TCGGCAGAAT CCGGGACCTG GAAGCCAAGC ACTTCAAGAA AAACGTGGAG 3180

GAACAGCTGA ACAAGCGCGT GGGCCACGTG TACAAGAAAG CCTTCATGCA GGTGGTGGAG 3240GAACAGCTGA ACAAGCGCGT GGGCCACGTG TACAAGAAAG CCTTCATGCA GGTGGTGGAG 3240

GCCGACATGC TGAGCAAGGG CCTGCTGGGC GGAGAAGCCT GGTCCAGCTG GCACAAAGAG 3300GCCGACATGC TGAGCAAGGG CCTGCTGGGC GGAGAAGCCT GGTCCAGCTG GCACAAAGAG 3300

GACAGCATCC ACGTCGGCGT GCGGTGCATC GAGATGCTGA TCGAGTCGAC CGGCATGGTG 3360GACAGCATCC ACGTCGGCGT GCGGTGCATC GAGATGCTGA TCGAGTCGAC CGGCATGGTG 3360

TCCCTGCACA GGCAGAATGC CGGCGTGGTG GGCCAGGACA GCGAGACAAT CGAACTGGCC 3420TCCCTGCACA GGCAGAATGC CGGCGTGGTG GGCCAGGACA GCGAGACAAT CGAACTGGCC 3420

CCCGAGTATG CCGAGGCCAT TGCCACAAGA GCCGGCGCTC TGGCCGGCAT CAGCCCCATG 3480CCCGAGTATG CCGAGGCCAT TGCCACAAGA GCCGGCGCTC TGGCCGGCAT CAGCCCCATG 3480

TTCCAGCCCT GCGTGGTGCC TCCTAAGCCC TGGACAGGCA TCACAGGCGG CGGATACTGG 3540TTCCAGCCCT GCGTGGTGCC TCCTAAGCCC TGGACAGGCA TCACAGGCGG CGGATACTGG 3540

GCCAACGGCA GACGCCCTCT GGCTCTGGTG CGGACCCACA GCAAGAAAGC CCTGATGCGC 3600GCCAACGGCA GACGCCCTCT GGCTCTGGTG CGGACCCACA GCAAGAAAGC CCTGATGCGC 3600

TACGAGGACG TGTACATGCC CGAGGTGTAC AAGGCCATCA ACATTGCCCA GAACACCGCC 3660TACGAGGACG TGTACATGCC CGAGGTGTAC AAGGCCATCA ACATTGCCCA GAACACCGCC 3660

TGGAAGATCA ACAAGAAAGT GCTGGCCGTG GCCAATGTGA TCACCAAGTG GAAGCACTGC 3720TGGAAGATCA ACAAGAAAGT GCTGGCCGTG GCCAATGTGA TCACCAAGTG GAAGCACTGC 3720

CCCGTGGAGG ACATCCCCGC CATCGAGCGG GAGGAACTGC CCATGAAGCC CGAGGACATC 3780CCCGTGGAGG ACATCCCCGC CATCGAGCGG GAGGAACTGC CCATGAAGCC CGAGGACATC 3780

GACATGAACC CCGAGGCCCT GACAGCCTGG AAAAGGGCCG CTGCCGCCGT GTACCGGAAG 3840GACATGAACC CCGAGGCCCT GACAGCCTGG AAAAGGGCCG CTGCCGCCGT GTACCGGAAG 3840

GACAAGGCCC GGAAGTCCCG GCGGATCAGC CTGGAGTTCA TGCTGGAACA GGCCAACAAG 3900GACAAGGCCC GGAAGTCCCG GCGGATCAGC CTGGAGTTCA TGCTGGAACA GGCCAACAAG 3900

TTCGCCAACC ACAAGGCCAT TTGGTTCCCT TACAACATGG ACTGGCGGGG CAGAGTGTAC 3960TTCGCCAACC ACAAGGCCAT TTGGTTCCCT TACAACATGG ACTGGCGGGG CAGAGTGTAC 3960

GCCGTGAGCA TGTTCAATCC ACAAGGCAAC GACATGACCA AGGGGCTGCT GACCCTGGCC 4020GCCGTGAGCA TGTTCAATCC ACAAGGCAAC GACATGACCA AGGGGCTGCT GACCCTGGCC 4020

AAGGGCAAGC CCATCGGCAA AGAGGGCTAC TACTGGCTGA AGATCCACGG CGCCAACTGC 4080AAGGGCAAGC CCATCGGCAA AGAGGGCTAC TACTGGCTGA AGATCCACGG CGCCAACTGC 4080

GCTGGCGTGG ACAAGGTGCC CTTCCCAGAG CGGATCAAGT TCATCGAGGA AAACCACGAG 4140GCTGGCGTGG ACAAGGTGCC CTTCCCAGAG CGGATCAAGT TCATCGAGGA AAACCACGAG 4140

AACATCATGG CCTGCGCCAA GAGCCCTCTA GAAAACACTT GGTGGGCCGA GCAGGACAGC 4200AACATCATGG CCTGCGCCAA GAGCCCTCTA GAAAACACTT GGTGGGCCGA GCAGGACAGC 4200

CCCTTCTGCT TCCTGGCCTT CTGCTTTGAG TACGCCGGAG TGCAGCACCA CGGCCTGAGC 4260CCCTTCTGCT TCCTGGCCTT CTGCTTTGAG TACGCCGGAG TGCAGCACCA CGGCCTGAGC 4260

TACAACTGCA GCCTGCCCCT GGCCTTCGAT GGCAGCTGCA GCGGCATCCA GCACTTCAGC 4320TACAACTGCA GCCTGCCCCT GGCCTTCGAT GGCAGCTGCA GCGGCATCCA GCACTTCAGC 4320

GCCATGCTGA GGGACGAAGT GGGCGGCAGA GCCGTGAATC TGCTGCCAAG CGAGACAGTG 4380GCCATGCTGA GGGACGAAGT GGGCGGCAGA GCCGTGAATC TGCTGCCAAG CGAGACAGTG 4380

CAGGACATCT ACGGGATCGT GGCCAAGAAA GTGAACGAGA TCCTGCAGGC CGACGCCATC 4440CAGGACATCT ACGGGATCGT GGCCAAGAAA GTGAACGAGA TCCTGCAGGC CGACGCCATC 4440

AACGGCACCG ACAACGAGGT GGTGACCGTG ACCGATGAGA ACACCGGCGA GATCAGCGAG 4500AACGGCACCG ACAACGAGGT GGTGACCGTG ACCGATGAGA ACACCGGCGA GATCAGCGAG 4500

AAAGTGAAGC TCGGCACCAA GGCCCTGGCT GGCCAGTGGC TGGCCTACGG CGTGACCAGA 4560AAAGTGAAGC TCGGCACCAA GGCCCTGGCT GGCCAGTGGC TGGCCTACGG CGTGACCAGA 4560

TCCGTGACCA AGCGGAGCGT GATGACACTG GCCTATGGCA GCAAAGAGTT CGGCTTCCGG 4620TCCGTGACCA AGCGGAGCGT GATGACACTG GCCTATGGCA GCAAAGAGTT CGGCTTCCGG 4620

CAGCAGGTGC TGGAAGATAC CATCCAGCCT GCCATCGACA GCGGCAAGGG GCTGATGTTC 4680CAGCAGGTGC TGGAAGATAC CATCCAGCCT GCCATCGACA GCGGCAAGGG GCTGATGTTC 4680

ACCCAGCCCA ACCAGGCCGC TGGCTACATG GCCAAGCTCA TATGGGAGAG CGTGTCCGTG 4740ACCCAGCCCA ACCAGGCCGC TGGCTACATG GCCAAGCTCA TATGGGAGAG CGTGTCCGTG 4740

ACAGTGGTGG CCGCCGTGGA GGCCATGAAT TGGCTGAAGT CCGCCGCCAA ACTGCTGGCC 4800ACAGTGGTGG CCGCCGTGGA GGCCATGAAT TGGCTGAAGT CCGCCGCCAA ACTGCTGGCC 4800

GCTGAAGTGA AGGACAAAAA GACCGGCGAA ATCCTGCGGA AGAGATGCGC CGTGCACTGG 4860GCTGAAGTGA AGGACAAAAA GACCGGCGAA ATCCTGCGGA AGAGATGCGC CGTGCACTGG 4860

GTGACCCCCG ATGGCTTCCC CGTGTGGCAG GAGTACAAGA AGCCCATCCA GACCCGGCTG 4920GTGACCCCCG ATGGCTTCCC CGTGTGGCAG GAGTACAAGA AGCCCATCCA GACCCGGCTG 4920

AACCTGATGT TCCTGGGCCA GTTCAGACTG CAGCCCACCA TCAACACCAA CAAGGACTCC 4980AACCTGATGT TCCTGGGCCA GTTCAGACTG CAGCCCACCA TCAACACCAA CAAGGACTCC 4980

GAGATCGACG CCCACAAGCA GGAAAGCGGC ATTGCCCCCA ACTTCGTGCA CAGCCAGGAC 5040GAGATCGACG CCCACAAGCA GGAAAGCGGC ATTGCCCCCA ACTTCGTGCA CAGCCAGGAC 5040

GGCAGCCACC TGAGAAAGAC CGTGGTGTGG GCTCACGAGA AGTACGGCAT CGAGAGCTTC 5100GGCAGCCACC TGAGAAAGAC CGTGGTGTGG GCTCACGAGA AGTACGGCAT CGAGAGCTTC 5100

GCCCTGATCC ACGACAGCTT CGGCACCATT CCCGCCGACG CCGCCAACCT GTTCAAGGCC 5160GCCCTGATCC ACGACAGCTT CGGCACCATT CCCGCCGACG CCGCCAACCT GTTCAAGGCC 5160

GTGCGGGAGA CAATGGTGGA CACCTACGAG AGCTGCGACG TGCTGGCCGA CTTCTACGAC 5220GTGCGGGAGA CAATGGTGGA CACCTACGAG AGCTGCGACG TGCTGGCCGA CTTCTACGAC 5220

CAGTTCGCCG ACCAGCTGCA CGAGAGCCAG CTGGACAAGA TGCCCGCCCT GCCCGCCAAG 5280CAGTTCGCCG ACCAGCTGCA CGAGAGCCAG CTGGACAAGA TGCCCGCCCT GCCCGCCAAG 5280

GGGAACCTGA ACCTGCGGGA CATCCTGGAA AGCGACTTCG CCTTCGCCTG A 5331 (서열번호 45)GGGAACCTGA ACCTGCGGGA CATCCTGGAA AGCGACTTCG CCTTCGCCTG A 5331 (SEQ ID NO: 45)

상기 키메라 DdRp에 핵국지화신호(Nuclear localization signals, NLS)이 위치할 수도 있다. NLS가 없는 키메라 DdRp는 대부분 세포질에 남아있는 반면, NLS를 포함하는 단백질은 핵에 국한하여 분포한다. NLS가 없는 키메라 DdRp는 세포질 또는 NLS를 포함하는 키메라 DdRp는 핵에서 효소적으로 활성화되어 염색체 또는 플라스미드 DNA에 배치된 T7 프로모터에서 선택적으로 전사를 시작하고 특정 T7 종결서열에서 중지할 수 있다. Nuclear localization signals (NLS) may be located in the chimeric DdRp. The chimeric DdRp without NLS mostly remains in the cytoplasm, whereas the protein containing NLS is localized in the nucleus. Chimeric DdRp without NLS can be activated enzymatically in the nucleus, either in the cytoplasm or chimeric DdRp with NLS to selectively start transcription at the T7 promoter placed in chromosomal or plasmid DNA and stop at specific T7 terminator sequences.

상기 SM_키메라 DdRp DNA 절편의 구성하는 단위 요소들의 염기서열은 다음과 같다. The base sequence of the unit elements constituting the SM_chimeric DdRp DNA fragment is as follows.

본 발명에서 <T7 promoter - 5'UTR - NP868R-T7RNAP - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL>로 구성된 SM_DdRp DNA 절편을 합성하였으며(Biosynthiis,미국), 이를 주형으로 정방향 프라이머 5'-AGATCTTAAT ACGACTCACT ATAG GAGACC ACAACGGTTTC CCTCTAGAAA GAACC ATGGAATTC GCCAGCCTGG A-3'(서열번호 43) 및 역방향 프라이머 5'-GTTAACTGGT GGCTCTAAAA GAGCCTTTGG-3' (서열번호 44)을 사용하여 증폭하였다. 여기서 T7pol의 표적 서열에 밑줄이 그어져 있다. 사용된 프라이머의 양 말단은 BglII/HpaI 인식서열이 포함되어 있다. In the present invention, a SM_DdRp DNA fragment consisting of <T7 promoter - 5'UTR - NP868R-T7RNAP - muag - A64 - C30 - histone-SL> was synthesized (Biosynthiis, USA), and the forward primer 5'-AGATCT TAAT ACGACTCACT was used as a template. Amplification was performed using ATAG GAGACC ACAACGGTTTC CCTCTAGAAA GAACC ATGGAATTC GCCAGCCTGG A -3' (SEQ ID NO: 43) and reverse primer 5'-GTTAAC TGGT GGCTCTAAAA GAGCCTTTGG -3' (SEQ ID NO: 44). Here the target sequence of T7pol is underlined. Both ends of the primers used include BglII/HpaI recognition sequences.

증폭된 SM_DdRp DNA 절편를 포함하는 PCR 산물은 는 BglII/HpaI 효소를 사용하여 절단한 다음, BglII/HpaI 효소로 선형화된 pCI-neo 벡터와 T4 DNA ligase를 이용하여 클로닝 반응을 하였다. 상기 반응용액을 대장균에 형질주입하고 선정된 균주에서 플라스미드를 분리하여 BglII/HpaI 제한효소를 처리한 후 전기영동을 하였다(도 9).The PCR product containing the amplified SM_DdRp DNA fragment was digested using BglII/HpaI enzymes, and then subjected to a cloning reaction using a pCI-neo vector linearized with BglII/HpaI enzymes and T4 DNA ligase. The reaction solution was transfected into E. coli, and the plasmid was isolated from the selected strain, treated with BglII/HpaI restriction enzymes, and then electrophoresed (FIG. 9).

상기에서 <T7 프로모터 다음에 5'UTR, NP868R-T7RNAP를 코딩하는 DNA 절편, 3'UTR, A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)서열>로 구성된 SM_DdRp DNA 절편로 제작된 재조합 pCI-neo 벡터를 auto_SM_키메라 DdRp 발현 카세트이라고 지칭하였다.In the above <T7 promoter followed by 5'UTR, DNA fragment encoding NP868R-T7RNAP, 3'UTR, A64 poly(A) sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL) The recombinant pCI-neo vector constructed with the SM_DdRp DNA fragment consisting of sequence> was referred to as an auto_SM_chimeric DdRp expression cassette.

1-3. DNAi 발현 카세트의 제조1-3. Preparation of DNAi Expression Cassettes

본 실시에서 사용된 발현벡터는 포유류 발현 플라스미드 벡터 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국), AdEasy Adenoviral Vector System(Agilent Technologii, 미국)에 있는 pShuttle, ViraSafe™ Lentiviral Exprision System(Cell Biolabs, 미국)에 있는 pSMPUW-IRES-Blasticidin Lentiviral Exprision Vector, 셔틀 벡터 pSMPUW 및 식물발현용 binary vector(Ti plasmid) 등 이며 이에 쩨한 하는 것은 아니다. 본 실시례에서는 플라스미드 벡터만 제한하여 기술하였으며, 바이러스성 벡터는 하기 실시례 1-4항을 참조하여 충분히 제조할 수 있다. The expression vectors used in this example were mammalian expression plasmid vector pCI-neo vector (Promega, USA), pShuttle in AdEasy Adenoviral Vector System (Agilent Technologii, USA), ViraSafe™ Lentiviral Exprision System (Cell Biolabs, USA). pSMPUW-IRES-Blasticidin Lentiviral Exprision Vector, shuttle vector pSMPUW, binary vector for plant expression (Ti plasmid), etc., but not limited thereto. In this example, only the plasmid vector was described by limiting it, and the viral vector can be sufficiently prepared with reference to Examples 1-4 below.

본 실시례에서는 플라스미드를 사용하여 mRNAi를 제공하는 DNAi를을 포함하는 DNAi 발현 카세트를 설계하였다. 포유류 발현 벡터로 안정화 세포주를 구축할 수 있는 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국)를 BglII/HpaI 제한효소 처리로 절단하고 <T7 프로모터 다음에 5'UTR, 선정된 mRNAi를 코딩하는 DNAi 및 3'UTR>로 구성된 DNAi 절편을 삽입하여 상기 DNAi 발현 카세트를 제조하였다. In this example, a DNAi expression cassette containing DNAi providing mRNAi was designed using a plasmid. The pCI-neo vector (Promega, USA) capable of constructing a stable cell line as a mammalian expression vector was digested with BglII/HpaI restriction enzyme treatment and <T7 promoter followed by 5'UTR, DNAi encoding the selected mRNAi and 3' The DNAi expression cassette was prepared by inserting a DNAi fragment consisting of UTR>.

구성된 SM_DNAi 절편은 화학합성법으로 합성하였으며(Biosynthiis,미국) 이를 주형으로 PCR 방법으로 다시 증폭하였다. 이때 PCR 프라이머를 사용하여 양 말단에 BglII/HpaI 인식서열을 부여하였다. 증폭된 PCR product는 BglII/HpaI 제한효소 처리를 한 후 T4 DNA ligase를 이용하여 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국)에 삽입되었다. 생성된 DNAi 발현 카세트는 DNA 시퀀싱에 의해 확인하였다. The constructed SM_DNAi fragment was synthesized by chemical synthesis (Biosynthiis, USA) and amplified again by PCR as a template. At this time, BglII/HpaI recognition sequences were given to both ends using PCR primers. The amplified PCR product was inserted into a pCI-neo vector (Promega, USA) using T4 DNA ligase after treatment with BglII/HpaI restriction enzymes. The resulting DNAi expression cassette was confirmed by DNA sequencing.

하기 설계된 DNAi 절편을 유기합성하여 제조하였다(Biosynthesis, 미국). 여기서, 3*?**?*UTR은 <muag - A64 - C30 - 히스톤SL>을 사용하였다. 포유류 발현 벡터로 안정화 세포주를 구축할 수 있는 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국), AdEasy Adenoviral Vector System(Agilent Technologii, 미국) 및 ViraSafe™ Lentiviral Exprision System(Cell Biolabs, 미국)에 삽입하였다. The DNAi fragment designed below was prepared by organic synthesis (Biosynthesis, USA). Here, <muag - A64 - C30 - histone SL> was used for 3*?**?*UTR. It was inserted into the pCI-neo vector (Promega, USA), AdEasy Adenoviral Vector System (Agilent Technologii, USA) and ViraSafe™ Lentiviral Exprision System (Cell Biolabs, USA), which can construct a stable cell line with a mammalian expression vector.

합성된 DNAi 절편은 정방향 플라이머 5'- AGATCT TAAT ACGACTCACT ATAG GGAGACCAC AACGGUUUCC CUCU-3'(서열번호 43) 및 역방향 프라이머 5'-GTTAAC TGGT GGCTCTAAAA GAGCCTTTGG-3' (서열번호 44)을 사용하여 증폭하였다. 여기서 T7pol의 표적 서열에 밑줄이 그어져 있다. 사용된 프라이머의 양 말단은 BglII/HpaI 인식서열이 포함되어 있다. The synthesized DNAi fragment was amplified using a forward primer 5'- AGATCT TAAT ACGACTCACT ATAG GGAGACCAC AACGGUUUCC CUCU -3' (SEQ ID NO: 43) and a reverse primer 5'- GTTAAC TGGT GGCTCTAAAA GAGCCTTTGG -3' (SEQ ID NO: 44). Here the target sequence of T7pol is underlined. Both ends of the primers used include BglII/HpaI recognition sequences.

구체적으로 살펴보면, 5 μl 10×MgCl2 반응 버퍼, 1 μl 정방향 프라이머 (20 μM), 1 μl 역방향 프라이머 (20 μM), 1μl dNTP (10mM), 1μl 제작된 DNA 절편 (10ng/μl), 0.5μl 효소 믹스 (즉, 중합 효소)을 포함하는 반응용액에 40.5 μl dH2O를 첨가하여 PCR을 하였다. Specifically, 5 μl 10×MgCl2 reaction buffer, 1 μl forward primer (20 μM), 1 μl reverse primer (20 μM), 1 μl dNTP (10mM), 1 μl prepared DNA fragment (10ng/μl), 0.5 μl enzyme PCR was performed by adding 40.5 μl dH2O to the reaction solution containing the mix (ie, polymerase).

상기 증폭 산물을 BglII/HpaI 제한효소를 처리하고, BglII/HpaI 제한효소로 선형화된 pCI-neo 벡터를 혼합하여 DNA ligase를 첨가하여 클로닝 반응을 수행하였다. 2-3 μl 상기 pCI-neo 반응용액을 대장균에 형질도입하여 암피실린 선택 플레이트에 플레이트하여 37℃에서 밤새 배양하였다. The amplification product was treated with BglII/HpaI restriction enzymes, mixed with a pCI-neo vector linearized with BglII/HpaI restriction enzymes, and DNA ligase was added to perform a cloning reaction. 2-3 μl of the pCI-neo reaction solution was transduced into E. coli, plated on an ampicillin selection plate, and incubated at 37° C. overnight.

6-12 개의 콜로니를 골라 각각 50μg/ml의 암피실린이 있는 LB 성장 배지 3ml에 접종한다. 37℃에서 셰이커에서 밤새 배양한다. 표준 절차 또는 상용 Qiaprep Miniprep 키트 (Qiagen, 미국)를 사용하여 재조합 pCI-neo 벡터를 분리하였다. 재조합 pCI-neo 벡터를 BglII/HpaI으로 절단하고 겔 전기영동을 수행하여 DNAi 발현 카세트 클론을 선정하였다(도 10). Pick 6-12 colonies and inoculate them in 3 ml of LB growth medium containing 50 μg/ml of ampicillin each. Incubate overnight on a shaker at 37°C. Recombinant pCI-neo vectors were isolated using standard procedures or a commercial Qiaprep Miniprep kit (Qiagen, USA). The recombinant pCI-neo vector was digested with BglII/HpaI and gel electrophoresis was performed to select a DNAi expression cassette clone (FIG. 10).

본 실시례에서 사용된 mRNAi는 광견병 바이러스의 G 단백질(RAV-G), 호흡기세포융합바이러스 (Ripiratory Syncytial Virus, RSV) 롱(long) 균주의 RSV-F 단백질, 쥣과의(murine) EPO 또는 다중의 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)를 코딩하는 mRNA이다.The mRNAi used in this example is the rabies virus G protein (RAV-G), the respiratory syncytial virus (RSV) long strain RSV-F protein, murine EPO or multiple mRNA encoding the cancer antigen (KRASi) of the oncogene KRAS mutant of

본 발명에 사용된 mRNAi 및 SM_mRNAi의 구성 순서는 아래와 같다.The construction sequence of mRNAi and SM_mRNAi used in the present invention is as follows.

광견병 바이러스의 G 단백질(RAV-G)G protein of rabies virus (RAV-G)

본 발명의 DNAi 발현 카세트의 제조를 위하여, 광견병 바이러스의 G 단백질(RAV-G)을 코딩하는 다음의 벡터를 제조하였다:For the preparation of the DNAi expression cassette of the present invention, the following vector encoding the rabies virus G protein (RAV-G) was prepared:

pCI-neo 벡터의 T7 프로모터 하류 5'UTR - RAV-G(GC) - muag - A64 - C30 - 히스톤SL (R2403)은 T7 프로모터 다음에 광견병 바이러스의 G 단백질을 코딩하는 GC-풍부서열, 돌연변이된 알파 글로빈의 3'UTR(muag), A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)을 포함한다:5'UTR-RAV-G(GC)-muag-A64-C30-histoneSL (R2403) downstream of the T7 promoter of the pCI-neo vector is a GC-rich sequence encoding the G protein of the rabies virus after the T7 promoter, mutated 3'UTR (muag) of alpha globin, A64 poly(A) sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL):

RAV-G(GC) - muag - A64 - C30 - 히스톤SLRAV-G(GC) - muag - A64 - C30 - Histone SL

GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACCAUGGU GCCCCAGGCC CUGCUCUUCG 60 GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACC AUGGU GCCCCAGGCC CUGCUCUUCG 60

UCCCGCUGCU GGUGUUCCCC CUCUGCUUCG GCAAGUUCCC CAUCUACACC AUCCCCGACA 120 UCCCGCUGCU GGUGUUCCCC CUCUGCUUCG GCAAGUUCCC CAUCUACACC AUCCCCGACA 120

AGCUGGGGCC GUGGAGCCCC AUCGACAUCC ACCACCUGUC CUGCCCCAAC AACCUCGUGG 180 AGCUGGGGCC GUGGAGCCCC AUCGACAUCC ACCACCUGUC CUGCCCCAAC AACCUCGUGG 180

UCGAGGACGA GGGCUGCACC AACCUGAGCG GGUUCUCCUA CAUGGAGCUG AAGGUGGGCU 240 UCGAGGACGA GGGCUGCACC AACCUGAGCG GGUUCUCCUA CAUGGAGCUG AAGGUGGGCU 240

ACAUCAGCGC CAUCAAGAUG AACGGGUUCA CGUGCACCGG CGUGGUCACC GAGGCGGAGA 300 ACAUCAGCGC CAUCAAGAUG AACGGGUUCA CGUGCACCGG CGUGGUCACC GAGGCGGAGA 300

CCUACACGAA CUUCGUGGGC UACGUGACCA CCACCUUCAA GCGGAAGCAC UUCCGCCCCA 360 CCUACACGAA CUUCGUGGGC UACGUGACCA CCACCUUCAA GCGGAAGCAC UUCCGCCCCA 360

CGCCGGACGC CUGCCGGGCC GCCUACAACU GGAAGAUGGC CGGGGACCCC CGCUACGAGG 420 CGCCGGACGC CUGCCGGGCC GCCUACAACU GGAAGAUGGC CGGGGACCCC CGCUACGAGG 420

AGUCCCUCCA CAACCCCUAC CCCGACUACC ACUGGCUGCG GACCGUCAAG ACCACCAAGG 480 AGUCCCUCCA CAACCCCUAC CCCGACUACC ACUGGCUGCG GACCGUCAAG ACCACCAAGG 480

AGAGCCUGGU GAUCAUCUCC CCGAGCGUGG CGGACCUCGA CCCCUACGAC CGCUCCCUGC 540 AGAGCCUGGU GAUCAUCUCC CCGAGCGUGG CGGACCUCGA CCCCUACGAC CGCUCCCUGC 540

ACAGCCGGGU CUUCCCCGGC GGGAACUGCU CCGGCGUGGC CGUGAGCUCC ACGUACUGCA 600 ACAGCCGGGU CUUCCCCGGC GGGAACUGCU CCGGCGUGGC CGUGAGCUCC ACGUACUGCA 600

GCACCAACCA CGACUACACC AUCUGGAUGC CCGAGAACCC GCGCCUGGGG AUGUCCUGCG 660 GCACCAACCA CGACUACACC AUCUGGAUGC CCGAGAACCC GCGCCUGGGG AUGUCCUGCG 660

ACAUCUUCAC CAACAGCCGG GGCAAGCGCG CCUCCAAGGG CAGCGAGACG UGCGGGUUCG 720 ACAUCUUCAC CAACAGCCGG GGCAAGCGCG CCUCCAAGGG CAGCGAGACG UGCGGGUUCG 720

UCGACGAGCG GGGCCUCUAC AAGUCCCUGA AGGGGGCCUG CAAGCUGAAG CUCUGCGGCG 780 UCGACGAGCG GGGCCUCUAC AAGUCCCUGA AGGGGGCCUG CAAGCUGAAG CUCUGCGGCG 780

UGCUGGGCCU GCGCCUCAUG GACGGGACCU GGGUGGCGAU GCAGACCAGC AACGAGACCA 840 UGCUGGGCCU GCGCCUCAUG GACGGGACCU GGGUGGCGAU GCAGACCAGC AACGAGACCA 840

AGUGGUGCCC CCCCGGCCAG CUGGUCAACC UGCACGACUU CCGGAGCGAC GAGAUCGAGC 900 AGUGGUGCCC CCCCGGCCAG CUGGUCAACC UGCACGACUU CCGGAGCGAC GAGAUCGAGC 900

ACCUCGUGGU GGAGGAGCUG GUCAAGAAGC GCGAGGAGUG CCUGGACGCC CUCGAGUCCA 960 ACCUCGUGGU GGAGGAGCUG GUCAAGAAGC GCGAGGAGUG CCUGGACGCC CUCGAGUCCA 960

UCAUGACGAC CAAGAGCGUG UCCUUCCGGC GCCUGAGCCA CCUGCGGAAG CUCGUGCCCG 1020 UCAUGACGAC CAAGAGCGUG UCCUUCCGGC GCCUGAGCCA CCUGCGGAAG CUCGUGCCCG 1020

GGUUCGGCAA GGCCUACACC AUCUUCAACA AGACCCUGAU GGAGGCCGAC GCCCACUACA 1080 GGUUCGGCAA GGCCUACACC AUCUUCAACA AGACCCUGAU GGAGGCCGAC GCCCACUACA 1080

AGUCCGUCCG CACGUGGAAC GAGAUCAUCC CGAGCAAGGG GUGCCUGCGG GUGGGCGGCC 1140 AGUCCGUCCG CACGUGGAAC GAGAUCAUCC CGAGCAAGGG GUGCCUGCGG GUGGGCGGCC 1140

GCUGCCACCC CCACGUCAAC GGGGUGUUCU UCAACGGCAU CAUCCUCGGG CCCGACGGCA 1200 GCUGCCACCC CCACGUCAAC GGGGUGUUCU UCAACGGCAU CAUCCUCGGG CCCGACGGCA 1200

ACGUGCUGAU CCCCGAGAUG CAGUCCAGCC UGCUCCAGCA GCACAUGGAG CUGCUGGUCU 1260 ACGUGCUGAU CCCCGAGAUG CAGUCCAGCC UGCUCCAGCA GCACAUGGAG CUGCUGGUCU 1260

CCAGCGUGAU CCCGCUCAUG CACCCCCUGG CGGACCCCUC CACCGUGUUC AAGAACGGGG 1320 CCAGCGUGAU CCCGCUCAUG CACCCCCUGG CGGACCCCUC CACCGUGUUC AAGAACGGGG 1320

ACGAGGCCGA GGACUUCGUC GAGGUGCACC UGCCCGACGU GCACGAGCGG AUCAGCGGCG 1380 ACGAGGCCGA GGACUUCGUC GAGGUGCACC UGCCCGACGU GCACGAGCGG AUCAGCGGCG 1380

UCGACCUCGG CCUGCCGAAC UGGGGGAAGU ACGUGCUGCU CUCCGCCGGC GCCCUGACCG 1440 UCGACCUCGG CCUGCCGAAC UGGGGGAAGU ACGUGCUGCU CUCCGCCGGC GCCCUGACCG 1440

CCCUGAUGCU GAUCAUCUUC CUCAUGACCU GCUGGCGCCG GGUGAACCGG AGCGAGCCCA 1500 CCCUGAUGCU GAUCAUCUUC CUCAUGACCU GCUGGCGCCG GGUGAACCGG AGCGAGCCCA 1500

CGCAGCACAA CCUGCGCGGG ACCGGCCGGG AGGUCUCCGU GACCCCGCAG AGCGGGAAGA 1560 CGCAGCACAA CCUGCGCGGG ACCGGCCGGG AGGUCUCCGU GACCCCGCAG AGCGGGAAGA 1560

UCAUCUCCAG CUGGGAGUCC UACAAGAGCG GCGGCGAGAC CGGGCUGUGA GGACUAGUUA 1620 UCAUCUCCAG CUGGGAGUCC UACAAGAGCG GCGGCGAGAC CGGGCUGUGA GGACUAGUUA 1620

UAAGACUGAC UAGCCCGAUG GGCCUCCCAA CGGGCCCUCC UCCCCUCCUU GCACCGAGAU 1680 UAAGACUGAC UAGCCCGAUG GGCCUCCCAA CGGGCCCUCC UCCCCUCCUU GCACCGAGAU 1680

UAAUAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 1740 UAAUAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 1740

AAAAAAAAUG CAUCCCCCCC CCCCCCCCCC CCCCCCCCCC CCCCAAAGGC UCUUUUCAGA 1820 AAAAAAAAUG CAUCCCCCCC CCCCCCCCCC CCCCCCCCCC CCCCAAAGGC UCUUUUCAGA 1820

GCCACCAGAA UU 1832 (서열번호 24) GCCACCAGAA UU 1832 (SEQ ID NO: 24)

RSV 롱(long) 균주의 RSV-F 단백질RSV-F protein of RSV long strain

본 발명의 DNAi 발현 카세트의 제조를 위하여, 호흡기세포융합바이러스 (Ripiratory Syncytial Virus, RSV) 롱(long) 균주의 RSV-F 단백질을 코딩하는 다음의 벡터를 제조하였다.For the preparation of the DNAi expression cassette of the present invention, the following vector encoding the RSV-F protein of a respiratory syncytial virus (RSV) long strain was prepared.

RSV 균주 ATCC VR-26 롱(long)의 융합 단백질 F(서열번호 26에 따른 아미노산 서열): Fusion protein F (amino acid sequence according to SEQ ID NO: 26) of RSV strain ATCC VR-26 long:

MELPILKANA ITTILAAVTF CFASSQNITE EFYQSTCSAV SKGYLSalRT GWYTSVITIE LSNIKENKCN GTDAKVKLIN QELDKYKNAV TELQLLMQST TAANNRARRE LPRFMNYTLN NTKKTNVTLS KKRKRRFLGF LLGVGSAIAS GIAVSKVLHL EGEVNKIKSA LLSTNKAVVS LSngVSVLTS KVLDLKNYID KQLLPIVNKQ SCRISNIETV IEFQQKNNRL LEITREFSVN AGVTTPVSTY MLTNSELLSL INDMPITNDQ KKLMSNNVQI VRQQSYSIMS IIKEEVLAYV VQLPLYGVID TPCWKLHTSP LCTTNTKEGS NICLTRTDRG WYCDNAGSVS FFPQAETCKV QSNRVFCDTM NSLTLPSEVN LCNVDIFNPK YDCKIMTSKT DVSSSVITSL GAIVSCYGKT KCTASNKNRG IIKTFSngCD YVSNKGVDTV SVGNTLYYVN KQEGKSLYVK GEPIINFYDP LVFPSDEFDA SISQVNEKIN QSLAFIRKSD ELLHHVNAGK STTNIMITTI IIVIIVILLS LIAVGLLLYC KARSTPVTLS KDQLSGINNI AFSN (서열번호 25)MELPILKANA ITTILAAVTF CFASSQNITE EFYQSTCSAV SKGYLSalRT GWYTSVITIE LSNIKENKCN GTDAKVKLIN QELDKYKNAV TELQLLMQST TAANNRARRE LPRFMNYTLN NTKKTNVTLS KKRKRRFLGF LLGVGSAIAS GIAVSKVLHL EGEVNKIKSA LLSTNKAVVS LSngVSVLTS KVLDLKNYID KQLLPIVNKQ SCRISNIETV IEFQQKNNRL LEITREFSVN AGVTTPVSTY MLTNSELLSL INDMPITNDQ KKLMSNNVQI VRQQSYSIMS IIKEEVLAYV VQLPLYGVID TPCWKLHTSP LCTTNTKEGS NICLTRTDRG WYCDNAGSVS FFPQAETCKV QSNRVFCDTM NSLTLPSEVN LCNVDIFNPK YDCKIMTSKT DVSSSVITSL GAIVSCYGKT KCTASNKNRG IIKTFSngCD YVSNKGVDTV SVGNTLYYVN KQEGKSLYVK GEPIINFYDP LVFPSDEFDA SISQVNEKIN QSLAFIRKSD ELLHHVNAGK STTNIMITTI IIVIIVILLS LIAVGLLLYC KARSTPVTLS KDQLSGINNI AFSN (SEQ ID NO:25)

첫 번째 제조에 따라, 상기 언급된 mRNA를 코딩하는 DNA 서열을 제조하였다. RNA 서열 R2510(서열번호 64)를 코딩하는 DNAi를 포함하는 발현 카세트를 리보솜 단백질 32L로부터 유래된 5'TOP-UTR을 도입하여 제조하였고, 안정화를 위한 GC-최적 서열을 도입하여 야생형 코딩 서열을 변형하고, 뒤이어 돌연변이된 알파 글로빈의 3'UTR(muag), A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)을 부가하였다. According to the first preparation, a DNA sequence encoding the above-mentioned mRNA was prepared. An expression cassette containing DNAi encoding the RNA sequence R2510 (SEQ ID NO: 64) was prepared by introducing 5'TOP-UTR derived from ribosomal protein 32L, and the wild-type coding sequence was modified by introducing a GC-optimal sequence for stabilization and then the 3'UTR (muag), A64 poly(A) sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL) of the mutated alpha globin were added.

상응하는 mRNA의 서열(서열번호 26)을 보여준다.The sequence of the corresponding mRNA (SEQ ID NO: 26) is shown.

RSV-F long(GC) RSV-F long (GC)

GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACCAUGGAGC UGCCCAUCCU CAAGGCCAAC 60 GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACC AUGGAGC UGCCCAUCCU CAAGGCCAAC 60

GCCAUCACCA CCAUCCUGGC GGCCGUGACG UUCUGCUUCG CCAGCUCCCA GAACAUCACC 120 GCCAUCACCA CCAUCCUGGC GGCCGUGACG UUCUGCUUCG CCAGCUCCCA GAACAUCACC 120

GAGGAGUUCU ACCAGAGCAC CUGCUCCGCC GUCAGCAAGG GCUACCUGUC CGCCCUCCGG 180 GAGGAGUUCU ACCAGAGCAC CUGCUCCGCC GUCAGCAAGG GCUACCUGUC CGCCCUCCGG 180

ACCGGGUGGU ACACGAGCGU GAUCACCAUC GAGCUGUCCA ACAUCAAGGA GAACAAGUGC 240 ACCGGGUGGU ACACGAGCGU GAUCACCAUC GAGCUGUCCA ACAUCAAGGA GAACAAGUGC 240

AACGGCACCG ACGCGAAGGU GAAGCUGAUC AACCAGGAGC UCGACAAGUA CAAGAACGCC 300 AACGGCACCG ACGCGAAGGU GAAGCUGAUC AACCAGGAGC UCGACAAGUA CAAGAACGCC 300

GUCACCGAGC UGCAGCUGCU CAUGCAGAGC ACGACCGCCG CCAACAACCG CGCGCGGCGC 360 GUCACCGAGC UGCAGCUGCU CAUGCAGAGC ACGACCGCCG CCAACAACCG CGCGCGGCGC 360

GAGCUGCCGC GGUUCAUGAA CUACACCCUG AACAACACCA AGAAGACGAA CGUGACCCUC 420 GAGCUGCCGC GGUUCAUGAA CUACACCCUG AACAACACCA AGAAGACGAA CGUGACCCUC 420

UCCAAGAAGC GCAAGCGGCG CUUCCUGGGG UUCCUGCUCG GCGUGGGGAG CGCCAUCGCC 480 UCCAAGAAGC GCAAGCGGCG CUUCCUGGGG UUCCUGCUCG GCGUGGGGAG CGCCAUCGCC 480

UCCGGCAUCG CCGUCAGCAA GGUGCUGCAC CUGGAGGGCG AGGUGAACAA GAUCAAGUCC 540 UCCGGCAUCG CCGUCAGCAA GGUGCUGCAC CUGGAGGGCG AGGUGAACAA GAUCAAGUCC 540

GCCCUCCUGA GCACCAACAA GGCGGUCGUG UCCCUGAGCA ACGGGGUGUC CGUCCUCACC 600 GCCCUCCUGA GCACCAACAA GGCGGUCGUG UCCCUGAGCA ACGGGGUGUC CGUCCUCACC 600

AGCAAGGUGC UGGACCUGAA GAACUACAUC GACAAGCAGC UCCUGCCCAU CGUGAACAAG 660 AGCAAGGUGC UGGACCUGAA GAACUACAUC GACAAGCAGC UCCUGCCCAU CGUGAACAAG 660

CAGUCCUGCC GGAUCAGCAA CAUCGAGACG GUCAUCGAGU UCCAGCAGAA GAACAACCGC 720 CAGUCCUGCC GGAUCAGCAA CAUCGAGACG GUCAUCGAGU UCCAGCAGAA GAACAACCGC 720

CUGCUCGAGA UCACCCGGGA GUUCAGCGUG AACGCCGGCG UGACCACCCC CGUCUCCACG 780 CUGCUCGAGA UCACCCGGGA GUUCAGCGUG AACGCCGGCG UGACCACCCC CGUCUCCACG 780

UACAUGCUGA CCAACAGCGA GCUGCUCUCC CUGAUCAACG ACAUGCCCAU CACCAACGAC 840 UACAUGCUGA CCAACAGCGA GCUGCUCUCC CUGAUCAACG ACAUGCCCAU CACCAACGAC 840

CAGAAGAAGC UGAUGAGCAA CAACGUGCAG AUCGUGCGCC AGCAGUCCUA CAGCAUCAUG 900 CAGAAGAAGC UGAUGAGCAA CAACGUGCAG AUCGUGCGCC AGCAGUCCUA CAGCAUCAUG 900

UCCAUCAUCA AGGAGGAGGU CCUCGCCUAC GUGGUGCAGC UGCCGCUGUA CGGGGUCAUC 960 UCCAUCAUCA AGGAGGAGGU CCUCGCCUAC GUGGUGCAGC UGCCGCUGUA CGGGGUCAUC 960

GACACCCCCU GCUGGAAGCU CCACACGAGC CCCCUGUGCA CCACCAACAC CAAGGAGGGC 1020 GACACCCCCU GCUGGAAGCU CCACACGAGC CCCCUGUGCA CCACCAACAC CAAGGAGGGC 1020

UCCAACAUCU GCCUGACGCG GACCGACCGC GGGUGGUACU GCGACAACGC CGGCAGCGUG 1080 UCCAACAUCU GCCUGACGCG GACCGACCGC GGGUGGUACU GCGACAACGC CGGCAGCGUG 1080

UCCUUCUUCC CCCAGGCCGA GACCUGCAAG GUCCAGAGCA ACCGGGUGUU CUGCGACACC 1140 UCCUUCUUCC CCCAGGCCGA GACCUGCAAG GUCCAGAGCA ACCGGGUGUU CUGCGACACC 1140

AUGAACUCCC UCACGCUGCC GAGCGAGGUG AACCUGUGCA ACGUCGACAU CUUCAACCCC 1200 AUGAACUCCC UCACGCUGCC GAGCGAGGUG AACCUGUGCA ACGUCGACAU CUUCAACCCC 1200

AAGUACGACU GCAAGAUCAU GACCUCCAAG ACCGACGUGA GCUCCAGCGU GAUCACCUCC 1260 AAGUACGACU GCAAGAUCAU GACCUCCAAG ACCGACGUGA GCUCCAGCGU GAUCACCUCC 1260

CUCGGCGCGA UCGUCAGCUG CUACGGGAAG ACGAAGUGCA CCGCCAGCAA CAAGAACCGC 1320 CUCGGCGCGA UCGUCAGCUG CUACGGGAAG ACGAAGUGCA CCGCCAGCAA CAAGAACCGC 1320

GGCAUCAUCA AGACCUUCUC CAACGGGUGC GACUACGUGA GCAACAAGGG CGUGGACACC 1380 GGCAUCAUCA AGACCUUCUC CAACGGGUGC GACUACGUGA GCAACAAGGG CGUGGACACC 1380

GUCUCCGUGG GCAACACCCU GUACUACGUG AACAAGCAGG AGGGGAAGAG CCUGUACGUC 1440 GUCUCCGUGG GCAACACCCU GUACUACGUG AACAAGCAGG AGGGGAAGAG CCUGUACGUC 1440

AAGGGCGAGC CCAUCAUCAA CUUCUACGAC CCCCUCGUGU UCCCGUCCGA CGAGUUCGAC 1500 AAGGGCGAGC CCAUCAUCAA CUUCUACGAC CCCCUCGUGU UCCCGUCCGA CGAGUUCGAC 1500

GCCAGCAUCU CCCAGGUGAA CGAGAAGAUC AACCAGAGCC UGGCCUUCAU CCGGAAGUCC 1560 GCCAGCAUCU CCCAGGUGAA CGAGAAGAUC AACCAGAGCC UGGCCUUCAU CCGGAAGUCC 1560

GACGAGCUGC UGCACCACGU CAACGCCGGG AAGAGCACGA CCAACAUCAU GAUCACCACC 1620 GACGAGCUGC UGCACCACGU CAACGCCGGG AAGAGCACGA CCAACAUCAU GAUCACCACC 1620

AUCAUCAUCG UGAUCAUCGU GAUCCUCCUG UCCCUGAUCG CGGUCGGCCU CCUGCUGUAC 1680 AUCAUCAUCG UGAUCAUCGU GAUCCUCCUG UCCCUGAUCG CGGUCGGCCU CCUGCUGUAC 1680

UGCAAGGCCC GCAGCACGCC CGUGACCCUC UCCAAGGACC AGCUGAGCGG GAUCAACAAC 1740 UGCAAGGCCC GCAGCACGCC CGUGACCCUC UCCAAGGACC AGCUGAGCGG GAUCAACAAC 1740

AUCGCCUUCU CCAACUGAGG ACUAGUGCAU CACAUUUAAA AGCAUCUCAG CCUACCAUGA 1800 AUCGCCUUCU CCAACUGAGG ACUAGUGCAU CACAUUUAAA AGCAUCUCAG CCUACCAUGA 1800

GAAUAAGAGA AAGAAAAUGA AGAUCAAUAG CUUAUUCAUC UCUUUUUCUU UUUCGUUGGU 1860 GAAUAAGAGA AAGAAAAUGA AGAUCAAUAG CUUAUUCAUC UCUUUUUCUU UUUCGUUGGU 1860

GUAAAGCCAA CACCCUGUCU AAAAAACAUA AAUUUCUUUA AUCAUUUUGC CUCUUUUCUC 1920 GUAAAGCCAA CACCCUGUCU AAAAAACAUA AAUUUCUUUA AUCAUUUUGC CUCUUUUCUC 1920

UGUGCUUCAA UUAAUAAAAA AUGGAAAGAA CCUAGAUCUA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 1980 UGUGCUUCAA UUAAUAAAAA AUGGAAAGAA CCUAGAUCUA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 1980

AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAUGCAUCC CCCCCCCCCC 2040 AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAUGCAUCC CCCCCCCCCC 2040

CCCCCCCCCC CCCCCCCCCA AAGGCUCUUU UCAGAGCCAC CAGAAUU 2087 (서열번호 26)CCCCCCCCCC CCCCCCCCCA AAGGCUCUUU UCAGAGCCAC CAGAAUU 2087 (SEQ ID NO: 26)

EPOEPO

본 발명의 DNAi 발현 카세트의 제조를 위하여, 쥣과의(murine) EPO를 코딩하는 다음의 벡터를 제조하였다:For the preparation of the DNAi expression cassette of the present invention, the following vector encoding murine EPO was prepared:

pCI-neo 벡터에서 T7 프로모터 다음에 HSD17B4의 5'TOP-UTR 서열, EPO를 코딩하는 GC-풍부 서열(EPO(GC)), 돌연변이된 알파 글로빈의 3'UTR(muag), A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)을 포함하여 제조하였다:In the pCI-neo vector, the T7 promoter followed by the 5'TOP-UTR sequence of HSD17B4, the GC-rich sequence encoding EPO (EPO(GC)), the 3'UTR of the mutated alpha globin (muag), A64 poly(A) Sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL) were prepared including:

HSD17B4 - EPO(GC) - muag - A64 - C30 - 히스톤SLHSD17B4 - EPO (GC) - muag - A64 - C30 - Histone SL

GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACCAUGGGCG UGCCCGAGCG GCCGACCCUG 60 GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACCA UGGGCG UGCCCGAGCG GCCGACCCUG 60

CUCCUGCUGC UCAGCCUGCU GCUCAUCCCC CUGGGGCUGC CCGUCCUCUG CGCCCCCCCG 120 CUCCUGCUGC UCAGCCUGCU GCUCAUCCCC CUGGGGCUGC CCGUCCUCUG CGCCCCCCCG 120

CGCCUGAUCU GCGACUCCCG GGUGCUGGAG CGCUACAUCC UCGAGGCCAA GGAGGCGGAG 180 CGCCUGAUCU GCGACUCCCG GGUGCUGGAG CGCUACAUCC UCGAGGCCAA GGAGGCGGAG 180

AACGUGACCA UGGGCUGCGC CGAGGGGCCC CGGCUGAGCG AGAACAUCAC GGUCCCCGAC 240 AACGUGACCA UGGGCUGCGC CGAGGGGCCC CGGCUGAGCG AGAACAUCAC GGUCCCCGAC 240

ACCAAGGUGA ACUUCUACGC CUGGAAGCGC AUGGAGGUGG AGGAGCAGGC CAUCGAGGUC 300 ACCAAGGUGA ACUUCUACGC CUGGAAGCGC AUGGAGGUGG AGGAGCAGGC CAUCGAGGUC 300

UGGCAGGGCC UGUCCCUCCU GAGCGAGGCC AUCCUGCAGG CGCAGGCCCU CCUGGCCAAC 360 UGGCAGGGCC UGUCCCUCCU GAGCGAGGCC AUCCUGCAGG CGCAGGCCCU CCUGGCCAAC 360

UCCAGCCAGC CCCCGGAGAC ACUGCAGCUC CACAUCGACA AGGCCAUCUC CGGGCUGCGG 420 UCCAGCCAGC CCCCGGAGAC ACUGCAGCUC CACAUCGACA AGGCCAUCUC CGGGCUGCGG 420

AGCCUGACCU CCCUCCUGCG CGUGCUGGGC GCGCAGAAGG AGCUCAUGAG CCCGCCCGAC 480 AGCCUGACCU CCCUCCUGCG CGUGCUGGGC GCGCAGAAGG AGCUCAUGAG CCCGCCCGAC 480

ACGACCCCCC CGGCCCCGCU GCGGACCCUG ACCGUGGACA CGUUCUGCAA GCUCUUCCGC 540 ACGACCCCCC CGGCCCCGCU GCGGACCCUG ACCGUGGACA CGUUCUGCAA GCUCUUCCGC 540

GUCUACGCCA ACUUCCUGCG GGGCAAGCUG AAGCUCUACA CCGGGGAGGU GUGCCGCCGG 600 GUCUACGCCA ACUUCCUGCG GGGCAAGCUG AAGCUCUACA CCGGGGAGGU GUGCCGCCGG 600

GGCGACCGCU GACCACUAGU GCAUCACAUU UAAAAGCAUC UCAGCCUACC AUGAGAAUAA 660 GGCGACCGCU GACCACUAGU GCAUCACAUU UAAAAGCAUC UCAGCCUACC AUGAGAAUAA 660

GAGAAAGAAA AUGAAGAUCA AUAGCUUAUU CAUCUCUUUU UCUUUUUCGU UGGUGUAAAG 720 GAGAAAGAAA AUGAAGAUCA AUAGCUUAUU CAUCUCUUUU UCUUUUUCGU UGGUGUAAAG 720

CCAACACCCU GUCUAAAAAA CAUAAAUUUC UUUAAUCAUU UUGCCUCUUU UCUCUGUGCU 780 CCAACACCCU GUCUAAAAAA CAAUAAAUUUC UUUAAUCAUU UUGCCUCUUU UCUCUGUGCU 780

UCAAUUAAUA AAAAAUGGAA AGAACCUAGA UCUAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 840 UCAAUUAAUA AAAAAUGGAA AGAACCUAGA UCUAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA 840

AAAAAAAAAA AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAAAAUGC AUCCCCCCCC CCCCCCCCCC 900 AAAAAAAAAA AAAAAAAAAAAAAAAAAAAA AAAAAAAUGC AUCCCCCCCC CCCCCCCCCC 900

CCCCCCCCCC CCCAAAGGCU CUUUUCAGAG CCACCAGAAU U 941 (서열번호 27) CCCCCCCCCC CCCAAAGGCU CUUUUCAGAG CCACCAGAAU U 941 (SEQ ID NO: 27)

비교를 위하여, 벡터를 T7 프로모터 다음에 EPO를 코딩하는 야생형 서열(EPO(wt)) 및 A30 폴리(A) 서열을 포함하여 제조하였다:For comparison, a vector was prepared comprising the T7 promoter followed by the wild-type sequence encoding EPO (EPO(wt)) and the A30 poly(A) sequence:

EPO(wt) - A30EPO (wt) - A30

GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACCACCAUGGG GGUGCCCGAA CGUCCCACCC 60 GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACC ACCAUGGG GGUGCCCGAA CGUCCCACCC 60

UGCUGCUUUU ACUCUCCUUG CUACUGAUUC CUCUGGGCCU CCCAGUCCUC UGUGCUCCCC 120 UGCUGCUUUU ACUCUCCUUG CUACUGAUUC CUCUGGGCCU CCCAGUCCUC UGUGCUCCCC 120

CACGCCUCAU CUGCGACAGU CGAGUUCUGG AGAGGUACAU CUUAGAGGCC AAGGAGGCAG 180 CACGCCUCAU CUGCGACAGU CGAGUUCUGG AGAGGUACAU CUUAGAGGCC AAGGAGGCAG 180

AAAAUGUCAC GAUGGGUUGU GCAGAAGGUC CCAGACUGAG UGAAAAUAUU ACAGUCCCAG 240 AAAAUGUCAC GAUGGGUUGU GCAGAAGGUC CCAGACUGAG UGAAAAUAUU ACAGUCCCAG 240

AUACCAAAGU CAACUUCUAU GCUUGGAAAA GAAUGGAGGU GGAAGAACAG GCCAUAGAAG 300 AUACCAAAGU CAACUUCUAU GCUUGGAAAA GAAUGGAGGU GGAAGAACAG GCCAUAGAAG 300

UUUGGCAAGG CCUGUCCCUG CUCUCAGAAG CCAUCCUGCA GGCCCAGGCC CUGCUAGCCA 360 UUUGGCAAGG CCUGUCCCUG CUCUCAGAAG CCAUCCUGCA GGCCCAGGCC CUGCUAGCCA 360

AUUCCUCCCA GCCACCAGAG ACCCUUCAGC UUCAUAUAGA CAAAGCCAUC AGUGGUCUAC 420 AUUCCUCCCA GCCACCAGAG ACCCUUCAGC UUCAUAUAGA CAAAGCCAUC AGUGGUCUAC 420

GUAGCCUCAC UUCACUGCUU CGGGUACUGG GAGCUCAGAA GGAAUUGAUG UCGCCUCCAG 480 GUAGCCUCAC UUCACUGCUU CGGGUACUGG GAGCUCAGAA GGAAUUGAUG UCGCCUCCAG 480

AUACCACCCC ACCUGCUCCA CUCCGAACAC UCACAGUGGA UACUUUCUGC AAGCUCUUCC 540 AUACCACCCC ACCUGCUCCA CUCCGAACAC UCACAGUGGA UACUUUCUGC AAGCUCUUCC 540

GGGUCUACGC CAACUUCCUC CGGGGGAAAC UGAAGCUGUA CACGGGAGAG GUCUGCAGGA 600 GGGUCUACGC CAACUCUCUC CGGGGGAAAC UGAAGCUGUA CACGGGAGAG GUCUGCAGGA 600

GAGGGGACAG GUGACCACUA GUAGAUCUAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAA 658 (서열번호 28)GAGGGGACAG GUGACCACUA GUAGAUCUAA AAAAAAAAAA AAAAAAAAAA AAAAAAAA 658 (SEQ ID NO: 28)

종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원Cancer antigen of the oncogene KRAS mutant

백신 개발에서 표적화된 폴리펩타이드 서열에 대해 목적하는 면역 반응(예를 들어, T-세포 반응)을 유발하는 암항원의 개발 필요성은 매우 높다. 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템을 사용하여, 적절한 T 또는 B 세포 암 에피토프를 선택함으로써 그리고 생체내에서 효과적인 전달을 위한 에피토프 또는 항원을 제형화함으로써 요망되는 면역 반응을 맞추는 것이 가능하다. In vaccine development, the need for the development of cancer antigens that elicit a desired immune response (eg, T-cell response) against a targeted polypeptide sequence is very high. Using the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention, it is possible to tailor the desired immune response by selecting the appropriate T or B cell cancer epitope and formulating the epitope or antigen for effective delivery in vivo.

면역 반응은 적절한 T 및/또는 B 세포 암 에피토프 또는 항원에 추가로 전달될 하나 이상의 보편적 II형 T-세포 에피토프를 선택함으로써 추가로 증가될 수 있다.The immune response can be further increased by selecting one or more universal type II T-cell epitopes to be further delivered to an appropriate T and/or B cell cancer epitope or antigen.

본 발명의 RNA/DNA 시스템은 활성화 종양유전자 돌연변이 펩타이드(예를 들어, KRAS 돌연변이 펩타이드)를 포함할 수 있다. 종양유발성 돌연변이는 특이적인 T 세포를 상승시키는 능력이 있을 수도 있다. 이는 가장 통상적인 Human Leucocyte Antigen(HLA) 대립유전자(A2, 백인의 대략 50%에서 생김)와 관련하여 일어난다. 덜 통상적인 HLA 대립유전자(A11, C8)와 관련하여 점 돌연변이에 대해 특정 T 세포의 생성할 수도 있다. 이들 발견은 암 치료에 대한 상당한 발전을 가져왔다. The RNA/DNA system of the present invention may include an activating oncogene mutant peptide (eg, a KRAS mutant peptide). Oncogenetic mutations may have the ability to elevate specific T cells. This occurs in association with the most common Human Leucocyte Antigen (HLA) allele (A2, occurring in approximately 50% of Caucasians). It is also possible to generate specific T cells for point mutations with respect to the less common HLA alleles (A11, C8). These findings have led to significant advances in cancer treatment.

종양유전자 돌연변이는 다수의 암에서 통상적으로 생긴다. 이들 돌연변이를 표적화하고, 종양을 사멸시키는 데 충분한 T 세포를 생성하는 능력은 암 요법에 대해 넓은 적용 가능성을 가진다. 본 발명의 RNA/DNA 시스템에서 생성되는 DNAi 발현 카세트를 이용하는 항원의 전달은 펩타이드 백신의 전달 이상으로 이러한 상당한 이점이 있다. 본 발명은 DNAi 발현 카세트의 형태로 생체내에서 전달된 종양유발성 돌연변이를 활성화시키는 것이 암 요법의 유효성을 상당히 향상시킨다.Oncogene mutations are common in many cancers. The ability to target these mutations and generate sufficient T cells to kill tumors has broad applicability for cancer therapy. Delivery of antigens using the DNAi expression cassette generated in the RNA/DNA system of the present invention has these significant advantages over delivery of peptide vaccines. The present invention shows that activating oncogenic mutations delivered in vivo in the form of a DNAi expression cassette significantly improves the effectiveness of cancer therapy.

본 발명의 RNA/DNA 시스템을 이용한 암 백신 및 백신접종 방법은 특정 돌연변이에 기반한 에피토프 또는 항원(네오에피토프) 및 암-생식계열 유전자에 의해 발현된 것(다중 환자에서 발견된 종양에 공통된 항원)을 포함한다.Cancer vaccines and vaccination methods using the RNA/DNA system of the present invention include epitopes or antigens (neoepitopes) based on specific mutations and those expressed by cancer-germline genes (antigens common to tumors found in multiple patients). include

항원성 결정소로서 알려진 에피토프는 항체, B 세포 또는 T 세포에 의해 면역계에 의해 인식되는 항원의 일부이다. 에피토프는 B 세포 에피토프 및 T 세포 에피토프를 포함한다. B-세포 에피토프는 B-세포를 생산하는 특정 항체에 의한 인식에 필요한 펩타이드 서열이다. B 세포 에피토프는 항체에 의해 인식되는 항원의 특정 영역을 지칭한다. 에피토프에 결합하는 항체의 부분은 파라토프(paratope)로 불린다. 에피토프는 구조 및 파라토프와의 상호작용에 기반하여 입체배좌 에피토프 또는 선형 에피토프일 수 있다. 선형 또는 연속적, 에피토프는 단백질의 특정 영역의 1차 아미노산 서열에 의해 정해진다.An epitope, known as an antigenic determinant, is a portion of an antigen recognized by the immune system by an antibody, B cell or T cell. Epitopes include B cell epitopes and T cell epitopes. B-cell epitopes are peptide sequences required for recognition by specific antibodies to produce B-cells. A B cell epitope refers to a specific region of an antigen recognized by an antibody. The portion of an antibody that binds to an epitope is called a paratope. An epitope may be a conformational epitope or a linear epitope based on structure and interactions with the paratope. Linear or continuous, an epitope is defined by the primary amino acid sequence of a specific region of a protein.

항체와 상호작용하는 서열은 단백질 상에서 서로 순차적으로 다음에 위치되고, 에피토프는 보통 단일 펩타이드에 의해 모방될 수 있다. 입체배좌 에피토프는 천연 단백질의 입체배좌 구조에 의해 정해진 에피토프이다. 이들 에피토프는 연속적 또는 불연속적일 수 있으며, 즉, 에피토프의 성분은 폴딩된 천연 단백질 구조에서 서로 밀접하게 된 단백질의 이질적 부분 상에 위치될 수 있다.Sequences that interact with the antibody are placed next to each other sequentially on the protein, and the epitope can usually be mimicked by a single peptide. A conformational epitope is an epitope determined by the conformational structure of a native protein. These epitopes may be contiguous or discontinuous, ie, components of the epitope may be located on heterogeneous portions of the protein that are brought into close contact with each other in the folded native protein structure.

HLA 클래스 I 분자는 두 폴리펩타이드 쇄(중쇄 및 경쇄)로 구성된 고도로 다형성이 있는 막관통 당단백질이다. HLA, 즉, 인간에서 주조직 적합 복합체는 각각의 개체에 특이적이고, 유전적 특징을 가진다. 클래스 I 중쇄는 3가지 유전자에 의해 암호화된다: HLA-A, HLA-B 및 HLA-C. HLA class I molecules are highly polymorphic transmembrane glycoproteins composed of two polypeptide chains (heavy chain and light chain). HLA, ie, the major histocompatibility complex in humans, is specific to each individual and has genetic characteristics. Class I heavy chains are encoded by three genes: HLA-A, HLA-B and HLA-C.

HLA 클래스 I 분자는 T 림프구에 내인성 항원을 제시함으로써 면역 반응을 확립하는 데 중요한데, 이는 세포독성 T 세포의 종양 세포 제거를 야기하는 면역 반응의 사슬을 개시한다. HLA class I molecules are important for establishing an immune response by presenting endogenous antigens to T lymphocytes, which initiate a chain of immune responses that result in tumor cell clearance of cytotoxic T cells.

HLA 클래스 I 항원 생산의 변경된 수준은 악성 종양에서 널리 퍼진 현상이며, 항-종양 T 세포 기능의 상당한 저해를 수반한다. 이는 면역 감시를 피하기 위해 암 세포에 의해 사용되는 주요 메커니즘 하나를 나타낸다. Altered levels of HLA class I antigen production are a prevalent phenomenon in malignancies and are accompanied by significant inhibition of anti-tumor T cell function. This represents one major mechanism used by cancer cells to evade immune surveillance.

HLA 클래스 I 항원의 하향 조절된 수준은 NSCLC 종양(n=65)의 90%에서 검출되었다. HLA의 감소 또는 상실은 췌장 종양 샘플(n=19)의 76%에서 검출되었다. 결장암에서 HLA 클래스 I 항원의 발현은 종양 샘플(n=25)의 96%에서 극적으로 감소되거나 또는 검출 가능하지 않았다.Down-regulated levels of HLA class I antigens were detected in 90% of NSCLC tumors (n=65). Reduction or loss of HLA was detected in 76% of pancreatic tumor samples (n=19). Expression of HLA class I antigens in colon cancer was dramatically reduced or undetectable in 96% of tumor samples (n=25).

면역 감시를 탈출하기 위해 2가지의 일반적 전략, 즉 면역선택(불량하게 면역원성인 종양 세포 변이체) 및 면역파괴(immunosubversion)(면역계의 파괴)이 종양 세포에 의해 적용할 수 있다. HLA 클래스 I 항원의 변화와 KRAS 코돈 12 돌연변이의 존재 사이의 상관관계가 입증되었는데, 이는 암 진행에서 HLA 클래스 I 항원에 대한 KRAS 코돈 12 돌연변이의 가능한 유도성 효과가 있다. 다수의 빈번한 암 돌연변이는 고친화도(IC50 <= 50 nM)7로 HLA 클래스 I 대립유전자에 결합하도록 예측되며, 예방적 암 백신접종에 적합할 수 있다.Two general strategies can be applied by tumor cells to escape immune surveillance: immunoselection (poorly immunogenic variants of tumor cells) and immunosubversion (disruption of the immune system). A correlation between changes in HLA class I antigens and the presence of KRAS codon 12 mutations has been demonstrated, with a possible inducible effect of KRAS codon 12 mutations on HLA class I antigens in cancer progression. A number of frequent cancer mutations are predicted to bind to HLA class I alleles with high affinity (IC50 <= 50 nM)7 and may be suitable for prophylactic cancer vaccination.

KRAS는 인간암에서 가장 빈번하게 돌연변이된 종양 유전자이다(대략 15%). KRAS 돌연변이는 단일 "핫스판"에서 가장 잘 보존되며, 종양 유전자를 활성화시킨다. KRAS 종양 유발성 돌연변이가 특이적인 T 세포를 증가시킨다. 그러나, 이들 중 대부분은 가장 통상적인 HLA 대립유전자와 관련하여 이루어진다(A2, 백인의 대략 50%에서 생김). 더 최근에, (a) 덜 통상적인 HLA 대립유전자(A11, C8)와 관련하여 점 돌연변이 특정 T 세포가 생성될 수 있다. 그리고 (b) 생체외에서 이들 세포를 배양하여 그들을 다시 환자에게 처리하는 임상에서 폐암이 있는 환자에서 극적인 종양 반응을 매개하였다. (N Engl J Med 2016; 375:2255-2262December 8, 2016DOI: 10.1056/NEJMoa1609279).KRAS is the most frequently mutated oncogene in human cancers (approximately 15%). KRAS mutations are best conserved in a single "hotspan" and activate oncogenes. KRAS oncogenic mutations increase specific T cells. However, most of these are associated with the most common HLA allele (A2, occurring in approximately 50% of Caucasians). More recently, (a) point mutation specific T cells can be generated with respect to the less common HLA alleles (A11, C8). and (b) mediating a dramatic tumor response in patients with lung cancer in a clinic where culturing these cells ex vivo and treating them back to the patient. (N Engl J Med 2016; 375:2255-2262 December 8, 2016 DOI: 10.1056/NEJMoa1609279).

이하의 <표 2>에 나타낸 바와 같이, CRC(결장직장암)에서, 3개의 돌연변이(G12V, G12D 및 G13D)만이 사례의 96%를 차지한다. 더 나아가, 모든 CRC 환자는 관리 표준으로서 KRAS 돌연변이에 대해 유형화되었다.As shown in Table 2 below, in CRC (colorectal cancer), only three mutations (G12V, G12D and G13D) account for 96% of cases. Furthermore, all CRC patients were typed for KRAS mutations as a standard of care.

COSMIC(The Catalogue Of Somatic Mutations In Cancer) 사례 계수The Catalog Of Somatic Mutations In Cancer (COSMIC) Case Count 유형type 모든 암all cancers %% CRCCRC %% G12SG12S 18491849 1%One% G12VG12V 92139213 4%4% 52155215 29%29% G12CG12C 45354535 2%2% G12DG12D 1363413634 7%7% 80838083 44%44% G12AG12A 21792179 1%One% G12RG12R 12441244 1%One% G13DG13D 50845084 2%2% 42674267 23%23% 18%18% 96%96% gun 208629208629 1827118271 http://cancer.sanger.ac.uk/cosmic/gene/analysis?In=KRAShttp://cancer.sanger.ac.uk/cosmic/gene/analysis?In=KRAS

다른 COSMIC 데이터 세트에서, 결장직장암에서 KRAS 돌연변이의 73.68%는 이들 3가지 돌연변이(G12V, G12D 및 G13D)로 설명된다(표 3).In another COSMIC data set, 73.68% of KRAS mutations in colorectal cancer are accounted for by these three mutations (G12V, G12D and G13D) (Table 3).

결장직장암에서 KRAS 돌연변이의 빈도Frequency of KRAS mutations in colorectal cancer 유형type 결장colon %% 직장rectal %% gun %% G12DG12D 635635 35.0435.04 178178 33.4633.46 813813 34.6834.68 G12VG12V 364364 20.0920.09 124124 23.3123.31 488488 20.8220.82 G13DG13D 338338 18.6518.65 8888 16.5416.54 426426 18.1718.17 73.6873.68

예시적인 KRAS 돌연변이체 펩타이드 서열 및 mRNA 작제물을 표 4 ~ 6에 나타낸다.Exemplary KRAS mutant peptide sequences and mRNA constructs are shown in Tables 4-6.

KRAS 돌변이체 펩타이드 서열KRAS mutant peptide sequence 유형type 9 아미노산 서열9 amino acid sequence 15량체15-mer 25량체25-mer G12DG12D VVGADGVGK
(서열번호 29)
VVGADGVGK
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KLVVVGADGVGKSal
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MTEYKLVVVGAGGVGKSalTIQLIQ
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KRAS 돌연변이체 아미노산 서열KRAS mutant amino acid sequence KRAS 돌연변이체KRAS mutant 아미노산 서열amino acid sequence KRAS(G12D)
15량체
KRAS(G12D)
15-mer
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KRAS(G12V)
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15량체
KRAS(G13D)
15-mer
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25량체
KRAS(G12D)
25-mer
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25량체
KRAS(G12V)
25-mer
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25량체
KRAS(G13D)
25-mer
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KRAS(G12D)
15량체^3
KRAS(G12D)
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15량체^3
KRAS(G12V)
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KRAS(G13D)
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25량체^3
KRAS(G12D)
25-mer ^3
MKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSal (서열번호 51)MKLVVVGADGVGKSalKLVVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADG (SEQ ID NO: 51)
KRAS(G12V)
25량체^3
KRAS(G12V)
25-mer ^3
MKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSal (서열번호 52)MKLVVVGAVGVGKSalKLVVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVG (SEQ ID NO: 52)
KRAS(G13D)
25량체^3
KRAS(G13D)
25-mer ^3
MKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSal (서열번호 53)MKLVVVGADGVGKSalKLVVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADG (SEQ ID NO: 53)
KRAS(G12C)
25량체
KRAS(G12C)
25-mer
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KRAS(G12C)
25량체^3
KRAS(G12C)
25-mer ^3
MTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQ (서열번호 55)MTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQ (SEQ ID NO: 55)
KRAS(WT)
25량체
KRAS(WT)
25-mer
TEYKLVVVGAGGVGKSalTIQLIQ (서열번호 56)TEYKLVVVGAGGVGKSalTIQLIQ (SEQ ID NO: 56)

KRAS 돌연변이체 항원 mRNA 서열KRAS mutant antigen mRNA sequence mRNA 명칭mRNA name orf 서열(아미노산)orf sequence (amino acid) orf 서열(뉴클레오타이드)orf sequence (nucleotides) KRAS(G12D)
25량체
KRAS(G12D)
25-mer
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KRAS(G12V)
25량체
KRAS(G12V)
25-mer
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KRAS(G13D)
25량체
KRAS(G13D)
25-mer
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KRAS(G12D)
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KRAS(G12D)
25-mer ^3
MKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSal (서열번호 63)MKLVVVGADGVGKSalKLVVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADG (SEQ ID NO: 63) ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGACGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGACGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGACGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (서열번호 64)ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGACGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGACGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCTCGCCGACGGCGTGGGCAGGATCGACGGCGTGGGCGATC (SEQ ID NO:64)
KRAS(G12V)
25량체^3
KRAS(G12V)
25-mer ^3
MKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSal (서열번호 65)MKLVVVGAVGVGKSalKLVVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVGVGKSalKLVVVGAVG (SEQ ID NO: 65) ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGTGGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGTGGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGTGGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (서열번호 66)ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGTGGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGTGGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCTCGCCGTGGGCGTGGGCAGGATCGTGGGCGTGGGCAGGATCGTGGGCGTGGGCAA
KRAS(G13D)
25량체^3
KRAS(G13D)
25-mer ^3
MKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSal (서열번호 67)MKLVVVGADGVGKSalKLVVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalKLVVVGADGVGKSalK67VVGADGVGKSalKLVVVGADG (SEQ ID NO: ) ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGACGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGACGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGACGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (서열번호 68)ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGACGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGACGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCTCGCCGGCGACGTGGGCAGGATCGGCGACGTGGGCAGSEQ ID NO: 68
KRAS(G12C)
25량체
KRAS(G12C)
25-mer
MTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQ (서열번호 69)MTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQ (SEQ ID NO: 69) ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCTGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (서열번호 70)ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCTGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (SEQ ID NO: 70)
KRAS(G12C)
25량체^3
KRAS(G12C)
25-mer ^3
MTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQ (서열번호71)MTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQTEYKLVVVGACGVGKSalTIQLIQ (SEQ ID NO:71) ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCTGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCTGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCTGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (서열번호 72)ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCTGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCTGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCTCGCCTGCGGCGTGGGCAGGAGCTGCGGCGTGGGCAGSequence #72
KRAS(WT)
25량체
KRAS(WT)
25-mer
TEYKLVVVGAGGVGKSalTIQLIQ (서열번호 73)TEYKLVVVGAGGVGKSalTIQLIQ (SEQ ID NO: 73) ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (서열번호 74)ATGACCGAGTACAAGCTGGTGGTGGTGGGCGCCGGCGGCGTGGGCAAGAGCGCCCTGACCATCCAGCTGATCCAG (SEQ ID NO: 74)

본 발명의 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)을 포함하는 DNAi 발현 카세트의 제조를 위하여, 다중의 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)을 코딩하는 다음의 벡터를 제조하였다.For the preparation of a DNAi expression cassette containing the cancer antigen (KRASi) of the oncogene KRAS mutant of the present invention, the following vector encoding the cancer antigen (KRASi) of multiple oncogene KRAS mutants was prepared.

In Vivo cleavable linkers로, <표 7>의 2A self-cleaving peptides에서 P2A를 선정하여 사용하였다. As in vivo cleavable linkers, P2A was selected from the 2A self-cleaving peptides in <Table 7> and used.

2A self-cleaving peptides의 서열Sequence of 2A self-cleaving peptides 명칭designation 아미노산 서열amino acid sequence T2AT2A (GSG) EGRGSLL TCGDVEENPGP (서열번호 75)(GSG) EGRGSLL TCGDVEENPGP (SEQ ID NO: 75) P2AP2A (GSG) ATNFSLLKQAGDVEENPGP (서열번호 76)(GSG) ATNFSLLKQAGDVEENPGP (SEQ ID NO: 76) E2AE2A (GSG) QCTNYalLKLAGDViNPGP (서열번호 77)(GSG) QCTNYalLKLAGDViNPGP (SEQ ID NO: 77) F2AF2A (GSG) VKQTLNFDLLKLAGDViNPGP (서열번호 78)(GSG) VKQTLNFDLLKLAGDViNPGP (SEQ ID NO: 78)

T2A: 5'-GGAAGCGGAG AGGGCAGAGG AAGTCTGCTA ACATGCGGTG ACGTCGAGGA GAATCCTGGA CCT-3' (서열번호 79) T2A: 5'-GGAAGCGGAG AGGGCAGAGG AAGTCTGCTA ACATGCGGTG ACGTCGAGGA GAATCCTGGA CCT-3' (SEQ ID NO: 79)

P2A: 5'-GGAAGCGGAG CTACTAACTT CAGCCTGCTG AAGCAGGCTG GAGACGTGGA GGAGAACCCT GGACCT-3' (서열번호 80) P2A: 5'-GGAAGCGGAG CTACTAACTT CAGCCTGCTG AAGCAGGCTG GAGACGTGGA GGAGAACCCT GGACCT-3' (SEQ ID NO: 80)

E2A: 5'-GGAAGCGGAC AGTGTACTAA TTATGCTCTC TTGAAATTGG CTGGAGATGT TGAGAGCAAC CCTGGACCT-3' (서열번호 81) E2A: 5'-GGAAGCGGAC AGTGTACTAA TTATGCTCTC TTGAAATTGG CTGGAGATGT TGAGAGCAAC CCTGGACCT-3' (SEQ ID NO: 81)

F2A: 5'-GGAAGCGGAG TGAAACAGAC TTTGAATTTT GACCTTCTCA AGTTGGCGGG AGACGTGGAG TCCAACCCTG GACCT-3' (서열번호 82) F2A: 5'-GGAAGCGGAG TGAAACAGAC TTTGAATTTT GACCTTCTCA AGTTGGCGGG AGACGTGGAG TCCAACCCTG GACCT-3' (SEQ ID NO: 82)

본 발명에서 사용한 multi_KRASi의 구성은 *?**?*KRAS(G12D) 25량체^3 - P2A - KRAS(G12V) 25량체^3- P2A -KRAS(G13D) 25량체^3- P2A- KRAS(G12C) 25량체^3*?**?* 이다. The composition of multi_KRASi used in the present invention is *?**?*KRAS (G12D) 25-mer ^3 - P2A - KRAS (G12V) 25-mer ^3- P2A -KRAS (G13D) 25-mer ^3- P2A- KRAS (G12C) ) is a 25-mer ^3*?**?*.

multi-KRASi: multi-KRAS i:

GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACCAUGACC GAGUACAAGC UGGUGGUGGU 60 GGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCUAGAAAG AACC AUGACC GAGUACAAGC UGGUGGUGGU 60

GGGCGCCGAC GGCGUGGGCA AGAGCGCCCU GACCUCCAGC UGAUCCAGAC CGAGUACAAG 120 GGGCGCCGAC GGCGUGGGCA AGAGCGCCCU GACCUCCAGC UGAUCCAGAC CGAGUACAAG 120

CUGGUGGUGG UGGGCGCCGA CGGCGUGGGC AAGAGCGCCC UGACCAUCCA GCUGAUCCAG 180 CUGGUGGUGG UGGGCGCCGA CGGCGUGGGC AAGAGCGCCC UGACCAUCCA GCUGAUCCAG 180

ACCGAGUACA AGCUGGUGGU GGUGGGCGCC GACGGCGUGG GCAAGAGCGC CCUGACCAUC 240 ACCGAGUACA AGCUGGUGGU GGUGGGCGCC GACGGCGUGG GCAAGAGCGC CCUGACCAUC 240

CAGCUGAUCC AGGGAAGCGG AGCUACUAAC UUCAGCCUGC UGAAGCAGGC UGGAGACGUG 300 CAGCUGAUCC AGGGAAGCGG AGCUACUAAC UUCAGCCUGC UGAAGCAGGC UGGAGACGUG 300

GAGGAGAACC CUGGACCUAU GACCGAGUAC AAGCUGGUGG UGGUGGGCGC CGUGGGCGUG 360 GAGGAGAACC CUGGACCUAU GACCGAGUAC AAGCUGGUGG UGGUGGGCGC CGUGGGCGUG 360

GGCAAGAGCG CCCUGACCAU CCAGCUGAUC CAGACCGAGU ACAAGCUGGU GGUGGUGGGC 420 GGCAAGAGCG CCCUGACCAU CCAGCUGAUC CAGACCGAGU ACAAGCUGGU GGUGGUGGGC 420

GCCGUGGGCG UGGGCAAGAG CGCCCUGACC AUCCAGCUGA UCCAGACCGA GUACAAGCUG 480GCCGUGGGCG UGGGCAAGAG CGCCCUGACC AUCCAGCUGA UCCAGACCGA GUACAAGCUG 480

GUGGUGGUGG GCGCCGUGGG CGUGGGCAAG AGCGCCCUGA CCAUCCAGCU GAUCCAGGGA 540 GUGGUGGUGG GCGCCGUGGG CGUGGGCAAG AGCGCCCUGA CCAUCCAGCU GAUCCAGGGA 540

AGCGGAGCUA CUAACUUCAG CCUGCUGAAG CAGGCUGGAG ACGUGGAGGA GAACCCUGGA 600 AGCGGAGCUA CUAACUUCAG CCUGCUGAAG CAGGCUGGAG ACGUGGAGGA GAACCCUGGA 600

CCUAUGACCG AGUACAAGCU GGUGGUGGUG GGCGCCGGCG ACGUGGGCAA GAGCGCCCUG 660 CCUAUGACCG AGUACAAGCU GGUGGUGGUG GGCGCCGGCG ACGUGGGCAA GAGCGCCCUG 660

ACCAUCCAGC UGAUCCAGAC CGAGUACAAG CUGGUGGUGG UGGGCGCCGG CGACGUGGGC 720 ACCAUCCAGC UGAUCCAGAC CGAGUACAAG CUGGUGGUGG UGGGCGCCGG CGACGUGGGC 720

AAGAGCGCCC UGACCAUCCA GCUGAUCCAG ACCGAGUACA AGCUGGUGGU GGUGGGCGCC 780 AAGAGCGCCC UGACCAUCCA GCUGAUCCAG ACCGAGUACA AGCUGGUGGU GGUGGGCGCC 780

GGCGACGUGG GCAAGAGCGC CCUGACCAUC CAG CUGAUCC AGGGAAGCGG AGCUACUAAC 840 GGCGACGUGG GCAAGAGCGC CCUGACCAUC CAG CUGAUCC AGGGAAGCGG AGCUACUAAC 840

UUCAGCCUGC UGAAGCAGGC UGGAGACGUG GAGGAGAACC CUGGACCUAU GACCGAGUAC 900 UUCAGCCUGC UGAAGCAGGC UGGAGACGUG GAGGAGAACC CUGGACCUAU GACCGAGUAC 900

AAGCUGGUGG UGGUGGGCGC CUGCGGCGUG GGC AAGAGCG CCCUGACCAU CCAGCUGAUC 960 AAGCUGGUGG UGGUGGGCGC CUGCGGCGUG GGC AAGAGCG CCCUGACCAU CCAGCUGAUC 960

CAGACCGAGU ACAAGCUGGU GGUGGUGGGC GCCUGCGGCG UGGGCAAGAG CGCCCUGACC 1120CAGACCGAGU ACAAGCUGGU GGUGGUGGGC GCCUGCGGCG UGGGCAAGAG CGCCCUGACC 1120

AUCCAGCUGA UCCAGACCGA GUACAAGCUG GUGGUGGUGG GCGCCUGCGG CGUGGGCAAG 1180AUCCAGCUGA UCCAGACCGA GUACAAGCUG GUGGUGGUGG GCGCCUGCGG CGUGGGCAAG 1180

AGCGCCCUGA CCAUCCAGCU GAUCCAG 1207 (서열번호 83) AGCGCCCUGA CCAUCCAGCU GAUCCAG 1207 (SEQ ID NO: 83)

종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)의 발현을 위한 RNA를 SM-KRASi이라고 하고 제작한 구조는 <T7 프로모터 - 5'UTR - KRASi - muag - A64 - C30 - 히스톤SL>로 서열번호 83이다. The RNA for the expression of the cancer antigen (KRASi) of the oncogene KRAS mutant is called SM-KRASi, and the constructed structure is <T7 promoter - 5'UTR - KRASi - muag - A64 - C30 - histone SL> and SEQ ID NO: 83 .

pCI-neo 벡터에서 SM-KRASi DNA는 T7 프로모터 다음에 5'UTR, <표 6>에서 선정된 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)을 코딩하는 DNA, 돌연변이된 알파 글로빈의 3'UTR(muag), A64 폴리(A) 서열, 폴리(C) 서열(C30) 및 히스톤 스템-루프 서열(히스톤-SL)을 포함한다.In the pCI-neo vector, SM-KRASi DNA is 5'UTR after the T7 promoter, DNA encoding the cancer antigen (KRASi) of the oncogene KRAS mutant selected in <Table 6>, and 3'UTR of the mutated alpha globin ( muag), A64 poly(A) sequence, poly(C) sequence (C30) and histone stem-loop sequence (histone-SL).

1-4. auto_DdRp 또는 DNAi 바이러스 발현 카세트의 제조1-4. Preparation of auto_DdRp or DNAi virus expression cassettes

본 발명의 auto_DdRp DNA 발현 카세트 또는 DNAi 발현 카세트는 플라스미드 혹은 바이러스 벡터를 사용하여 제작할 수 있다. 본 실시례에서는 auto_DdRp와 DNAi 바이러스 발현 카세트에 국한하여 바이러스 벡터를 사용하여 제작하였으며, 나머지 발현 카세트를 플라스미드 벡터에서 제조하는 경우는 상기 실시례 1-2항 및 실시례 1-3항에서 자세히 설명하였다. The auto_DdRp DNA expression cassette or DNAi expression cassette of the present invention can be constructed using a plasmid or a viral vector. In this example, the auto_DdRp and DNAi virus expression cassettes were limited to the production of viral vectors, and the production of the remaining expression cassettes in the plasmid vector was described in detail in Examples 1-2 and 1-3 above. .

상기 auto_DdRp와 DNAi 발현 카세트는 플라스미드 혹은 바이러스 벡터에 auto_DdRp DNA 절편은 (T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA(또는 키메라 NP868R-T7RNAP DNA) - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL) 또는 DNAi 발현 카세트는 (T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL )을 삽입하여 제조하였다. The auto_DdRp and DNAi expression cassette is a plasmid or viral vector, the auto_DdRp DNA fragment is (T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA (or chimeric NP868R-T7RNAP DNA) - muag - A64 - C30 - histone-SL) or the DNAi expression cassette is It was prepared by inserting (T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - histone-SL ).

상기 제조된 auto_DdRp와 DNAi 발현카세트를 포유류 발현 벡터로 안정화 세포주를 구축할 수 있는 pCI-neo 벡터(Promega 사, 미국) 뿐만이 아니라, AdEasy Adenoviral Vector System(Agilent Technologii, 미국) 및 ViraSafe™ Lentiviral Exprision System(Cell Biolabs, 미국)에 삽입하여 auto_DdRp와 DNAi 발현 카세트를 제조할 수 있다. In addition to the pCI-neo vector (Promega, USA) that can construct a cell line stabilizing the auto_DdRp and DNAi expression cassettes prepared above as a mammalian expression vector, AdEasy Adenoviral Vector System (Agilent Technologii, USA) and ViraSafe™ Lentiviral Exprision System ( Cell Biolabs, USA) can be inserted to prepare auto_DdRp and DNAi expression cassettes.

본 발명의 DNAen은 NLS-SpCas9-HF1(N497A/R661A/Q695A/Q926A)-NLS, NLS-NgAgo-NLS 및 NLS-SpCas9H840A-linker-M_MLV_RT-NLS를 포함할 수 있다. The DNAen of the present invention may include NLS-SpCas9-HF1(N497A/R661A/Q695A/Q926A)-NLS, NLS-NgAgo-NLS and NLS-SpCas9H840A-linker-M_MLV_RT-NLS.

본 실시례에서 NLS-SpCas9H840A-linker-M_MLV_RT-NLS을 사용하였다.In this example, NLS-SpCas9H840A-linker-M_MLV_RT-NLS was used.

본 발명에서 상기 DNAge의 표적 유전자는 VEGF, PD-L1 및 HEK3 유전자를 포함하며, 이들에 국한된 것은 아니다. 선정된 표적 엔도뉴클레아제에 따라 가이드핵산의 유형도 결정된다. 선정된 표적 엔도뉴클레아제가 NLS-SpCas9-HF1(N497A/R661A/Q695A/Q926A)-NLS이면 sgRNA 유형, NLS-NgAgo-NLS이면 인산화 ssDNA 유형, 그리고 NLS-SpCas9H840A-linker-M_MLV_RT-NLS이면 <pegRNA+sgRNA> 유형일 수 있다.In the present invention, the target gene of the DNAge includes, but is not limited to, VEGF, PD-L1 and HEK3 genes. The type of guide nucleic acid is also determined according to the selected target endonuclease. sgRNA type if the selected target endonuclease is NLS-SpCas9-HF1(N497A/R661A/Q695A/Q926A)-NLS, phosphorylated ssDNA type if NLS-NgAgo-NLS, and <pegRNA type if NLS-SpCas9H840A-linker-M_MLV_RT-NLS +sgRNA> type.

본 발명에서 DNAi가 코딩하는 관심이 있는 mRNA는 광견병 바이러스의 G 단백질(RAV-G), RSV 균주 ATCC VR-26 롱(long)의 융합 단백질 F, EPO 및 다중의 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)이며, 이들에 제한하는 것은 아니다. In the present invention, the mRNA of interest encoded by DNAi is G protein of rabies virus (RAV-G), fusion protein F of RSV strain ATCC VR-26 long, EPO and cancer antigen of multiple oncogene KRAS mutants. (KRASi), but is not limited thereto.

<아데노바이러스 시스템><Adenovirus system>

일반적으로 원핵생물과 진행생물은 발현 카세트에 사용하는 프로모터를 달리하고 있다. 본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템에서 사용하는 발현 카세트는 원핵생물이나 진행생물 특히 포유동물, 식물 등에 공통적으로 T7 프로모터를 이용하여 제작할 수 있다. In general, prokaryotes and prokaryotes use different promoters for expression cassettes. The expression cassette used in the self-transcribed RNA/DNA system of the present invention can be prepared by using the T7 promoter in common in prokaryotes and progressive organisms, particularly mammals, plants, and the like.

본 실시례에서 아데노바이러스 시스템의 pShuttle에 auto_DdRp 또는 DNAi DNA 절편을 재조합하여 이를 "auto_DdRp 또는 DNAi 아데노 발현 카세트"라고 하였으며. 캡된 SM DdRp RNA@LS와 auto_DdRp 또는 DNAi) 아데노 발현 카세트를 이용한 형질주입 시스템을 auto_DdRp 또는 DNAi 아데노 발현시스템이라고 하였다. 또한, 아데노바이러스 시스템에 auto_DdRp DNA 절편을 재조합하여 이를 "auto_DdRp 아데노 발현 카세트"라고 하였으며. 캡된 SM DdRp RNA@LS와 auto_DdRp 아데노 발현 카세트를 이용한 형질주입 시스템을 auto_DdRp 아데노 발현시스템이라고 하였다. In this example, the auto_DdRp or DNAi DNA fragment was recombined in the pShuttle of the adenovirus system, and this was referred to as "auto_DdRp or DNAi adeno expression cassette". The transfection system using the capped SM DdRp RNA@LS and auto_DdRp or DNAi) adeno expression cassette was called the auto_DdRp or DNAi adeno expression system. In addition, the auto_DdRp DNA fragment was recombined in the adenovirus system and this was called "auto_DdRp adeno expression cassette". The transfection system using the capped SM DdRp RNA@LS and the auto_DdRp adeno expression cassette was called the auto_DdRp adeno expression system.

본 실시례에서 AdEasy Adenoviral Vector System(Agilent Technologii, 미국)에 있는 pShuttle 벡터를 사용하였다.In this example, the pShuttle vector in the AdEasy Adenoviral Vector System (Agilent Technologii, USA) was used.

auto_DdRp 또는 DNAi 아데노 발현 카세트를 제조하기 위해서, *auto_DdRp 또는 DNAi 발현 카세트를 주형으로 PCR하여 auto_DdRp DNA 절편는 T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA(또는 키메라 DdRp DNA) - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL) 또는 DNAi 절편은(T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL)을 대량으로 제조하였다. To prepare auto_DdRp or DNAi adeno expression cassette, *auto_DdRp or DNAi expression cassette is PCR-assigned to auto_DdRp DNA fragment T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA (or chimeric DdRp DNA) - muag - A64 - C30 - histone-SL ) or DNAi fragments (T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - histone-SL) were prepared in large quantities.

먼저, 실시례 1-2에서 제조된 auto_DdRp 발현 카세트를 주형으로 <T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA(또는 키메라 NP868R-T7RNAP DNA) - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL> 부위를 증폭하였다. 이때 정방향 프라이머 (5'-CTCGAGTAAT ACGACTCACT ATAGGGAGACCAC AACGGUUUCC CUCU-3', 서열번호 43), 역방향 프라이머(5'-GTCGACGGT GGCTCTAAAA GAGCCTTTGG-3', 서열번호 51)를 사용하여 PCR 산물의의 양 말단에 XhoI/SalI 인식서열을 부여하였다.First, the <T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA (or chimeric NP868R-T7RNAP DNA) - muag - A64 - C30 - histone-SL> region was amplified using the auto_DdRp expression cassette prepared in Example 1-2 as a template. At this time, both ends of the PCR product using a forward primer (5'- CTCGAG TAAT ACGACTCACT ATAG GGAGACCAC AACGGUUUCC CUCU -3', SEQ ID NO: 43) and a reverse primer (5'- GTCGAC GGT GGCTCTAAAA GAGCCTTTGG-3', SEQ ID NO: 51) XhoI/SalI recognition sequence was given.

상기 mRNAi의 일종, 광견병 바이러스의 G 단백질(RAV-G), RSV 균주 ATCC VR-26 롱(long)의 융합 단백질 F, EPO 또는 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)을 코딩하는 DNAi 절편을 PCR 방법으로 제조하였다. 본 실시례 1-3의 <플라스미드 발현 카세트>에서 제조한 auto_DdRp 또는 DNAi 발현 카세트를 주형으로 PCR하여 auto_DdRp DNA 절편는 T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA(또는 키메라 DdRp DNA) - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL) 또는 DNAi 절편은(T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL)을 대량으로 제조하였다. 이때 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트를 PCR할 때, 정방향 프라이머(5'-CTCGAGTAAT ACGACTCACT ATAG-3' 서열번호 76) 및 역방향 프라이머 (5'-GTCGACAAAA AACCAACAAT AAGAAGAAAG A-3', 서열번호 77)를 사용하여 PCR 산물의 양 말단에 XhoI/SalI 인식서열을 부여하였다. A DNAi fragment encoding a type of mRNAi, G protein of rabies virus (RAV-G), fusion protein F of RSV strain ATCC VR-26 long, EPO, or cancer antigen (KRASi) of an oncogene KRAS mutant It was prepared by PCR method. By PCR using the auto_DdRp or DNAi expression cassette prepared in <Plasmid expression cassette> of Example 1-3 as a template, the auto_DdRp DNA fragment is T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA (or chimeric DdRp DNA) - muag - A64 - C30 - Histone-SL) or DNAi fragment (T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - histone-SL) was prepared in large quantities. At this time, when PCR of the auto_(DdRp+DNAi) expression cassette, forward primer (5'- CTCGAG TAAT ACGACTCACT ATAG-3' SEQ ID NO: 76) and reverse primer (5'- GTCGAC AAAA AACCAACAAT AAGAAGAAAG A-3', SEQ ID NO: 77) ) to give XhoI/SalI recognition sequences to both ends of the PCR product.

상기 증폭 산물을 XhoI/SalI 제한효소를 처리하고, XhoI/SalI 제한효소로 선형화된 pShuttle 벡터를 혼합하여 DNA ligase를 첨가하여 클로닝 반응을 수행하였다. 2-3 μl 상기 pShuttle 벡터 클로닝 반응용액을 대장균에 형질도입하여 선택 플레이트에 플레이트하여 37℃에서 밤새 배양하였다. 6-12개의 콜로니를 골라 각각 50μg/ml의 LB 선택 배지 3ml에 접종한다. 37℃에서 셰이커에서 밤새 배양한다. 표준 절차 또는 상용 Qiaprep Miniprep 키트 (Qiagen)를 사용하여 auto_(DdRp+DNAi) DNA 절편를 포함하는 재조합 pShuttle를 분리하였다. 재조합 플라스미드를 XhoI/SalI로 절단하고 겔 전기영동을 수행하여 auto_(DdRp+DNAi) DNA 절편 발현 카세트 클론을 선정하였다(도 11). The amplification product was treated with XhoI/SalI restriction enzymes, mixed with pShuttle vector linearized with XhoI/SalI restriction enzymes, and DNA ligase was added to perform a cloning reaction. 2-3 μl of the pShuttle vector cloning reaction solution was transduced into E. coli, plated on a selection plate, and incubated at 37° C. overnight. Pick 6-12 colonies and inoculate them into 3 ml of LB selection medium at 50 μg/ml each. Incubate overnight on a shaker at 37°C. Recombinant pShuttle containing auto_(DdRp+DNAi) DNA fragments was isolated using standard procedures or a commercial Qiaprep Miniprep kit (Qiagen). The recombinant plasmid was digested with XhoI/SalI and gel electrophoresis was performed to select an auto_(DdRp+DNAi) DNA fragment expression cassette clone (FIG. 11).

본 발명의 재조합 auto_DdRp 또는 DNAi 아데노바이러스의 생산은 AdEasy Adenoviral Vector System(Agilent Technologii, 미국)의 지침서에 따라 수행하였다. 먼저, 재조합 auto_DdRp 또는 DNAi Adeno 발현 카세트를 Pme I로 선형화하였다. 선형화된 auto_DdRp 또는 DNAi Adeno 발현 카세트를 슈퍼 코일 바이러스 DNA 플라스미드인 pAdEasy-1과 함께 BJ5183 박테리아로 공동 형질 전환하였다. 형질주입체는 카나마이신 내성을 위해 선택한다. 재조합은 제한효소를 이용한 방법으로 확인하였다(도 12). Pac I로 재조합 Ad 플라스미드 DNA를 제한하면 ~ 30kb의 큰 단편과 3.0kb (왼쪽 팔 사이에서 재조합이 발생한 경우) 또는 4.5kb (재조합이 원래 복제 위치에서 발생한 경우)의 작은 단편이 생성하였다. Production of the recombinant auto_DdRp or DNAi adenovirus of the present invention was performed according to the instructions of the AdEasy Adenoviral Vector System (Agilent Technologii, USA). First, the recombinant auto_DdRp or DNAi Adeno expression cassettes were linearized with Pme I. Linearized auto_DdRp or DNAi Adeno expression cassettes were co-transformed into BJ5183 bacteria with pAdEasy-1, a supercoil virus DNA plasmid. Transformants are selected for kanamycin resistance. Recombination was confirmed by a method using a restriction enzyme (FIG. 12). Restriction of recombinant Ad plasmid DNA with Pac I resulted in large fragments of ~30 kb and small fragments of 3.0 kb (if recombination occurred between the left arm) or 4.5 kb (if recombination occurred at the original replication site).

재조합이 확인되면 재조합 능력이 없는 XL10-Gold 균주를 사용하여 대량으로 생산하고 Pac I로 분해하였다. 정제된 재조합 Ad 플라스미드 DNA를 Pac I로 분해하여 역 말단 반복(ITR)을 노출된 DNA가 들어 있는 튜브에 ViraPack Transfection Kit의 Solution I 25 ㎕와 Solution II 250 ㎕를 첨가하여 실온에서 10분 동안 배양하였다. 인큐베이터에서 MBS 함유 배지에 AD-293 세포가 들어있는 플레이트를 준비하였다. DNA 침전물을 재현탁하기 위해 위아래로 피이펫팅하여 DNA 현탁액을 부드럽게 혼합한 다음 DNA 현탁액을 한 방울 씩 플레이트에 추가하여 AD-293 (또는 HEK293) 세포에 처리하였다.When recombination was confirmed, it was mass-produced using the XL10-Gold strain without recombination ability and digested with Pac I. Purified recombinant Ad plasmid DNA was digested with Pac I and inverted terminal repeat (ITR) was exposed. To the tube containing the DNA, 25 μl of ViraPack Transfection Kit's Solution I and 250 μl of Solution II were added and incubated at room temperature for 10 minutes. . Plates containing AD-293 cells in MBS-containing medium were prepared in an incubator. The DNA suspension was gently mixed by pipetting up and down to resuspend the DNA precipitate, then the DNA suspension was added dropwise to the plate to treat AD-293 (or HEK293) cells.

조직 배양 플레이트를 37℃ 인큐베이터에서 3 시간 동안 배양한 후, 플레이트에서 배지를 제거하고 25μM 클로로퀸이 보충된 4ml의 성장 배지로 교체하였다 (배지 및 시약 준비 참조). 플레이트를 37℃ 인큐베이터에서 추가 6 시간 동안 배양 한 후 25μM 클로로퀸이 포함 된 성장 배지를 제거하고 4ml 성장 배지 (클로로퀸)로 교체한다.After the tissue culture plates were incubated in an incubator at 37° C. for 3 hours, the medium was removed from the plates and replaced with 4 ml of growth medium supplemented with 25 μM chloroquine (see medium and reagent preparation). After the plate is incubated for an additional 6 h in a 37 °C incubator, the growth medium containing 25 μM chloroquine is removed and replaced with 4 ml growth medium (chloroquine).

배양 플레이트를 37℃에서 7~10일 동안 배양하고 필요할 때 성장 배지를 보충하였다(배지 색상 기준). 세포가 플레이트에 잘 부착된 것처럼 보이면 배지를 4ml의 신선한 배지로 교체하였다. 또는 성장 배지에서 분리된 세포가 관찰되는 경우 기존 배지에 동일한 부피의 신선한 배지를 추가하여 배양하였다. 이 세포 배양용액으로부터 1차 바이러스 스톡을 획득하였다. Culture plates were incubated at 37° C. for 7-10 days and growth medium was replenished as needed (based on media color). When the cells appeared to adhere well to the plate, the medium was replaced with 4 ml of fresh medium. Alternatively, when cells isolated from the growth medium were observed, the same volume of fresh medium was added to the existing medium and cultured. A primary virus stock was obtained from this cell culture solution.

아데노바이러스를 생산하는 AD-293 플레이트에서 성장 배지를 조심스럽게 제거하고 PBS로 세포를 한 번 세척하였다. 수확할 세포의 각 플레이트에 PBS 0.5ml를 추가하였다. 플레이트를 비스듬히 잡고 세포 리프터로 PBS의 풀에 세포를 긁어 세포를 수집하였다. 세포 현탁액을 1.7ml 스크류 캡 미세 원심 분리 튜브로 옮겼다. 드라이 아이스-메탄올 욕조와 37℃ 수조 사이의 튜브를 번갈아 가며 각 해동 후 잠시 볼텍싱하여 세포 현탁액을 4 회 동결/해동하였다. 실온에서 10분 동안 12,000 × g에서 미세 원심 분리하여 세포 파편을 수집하였다. 상층액(1 차 바이러스 스톡)을 신선한 스크류 캡 마이크로 원심 분리기 튜브로 옮겼다. 이 1 차 바이러스 스톡는 -80℃에서 1 년 이상 보관할 수 있다. The growth medium was carefully removed from the adenovirus producing AD-293 plates and the cells were washed once with PBS. 0.5 ml of PBS was added to each plate of cells to be harvested. Cells were collected by holding the plate at an angle and scraping the cells into a pool of PBS with a cell lifter. The cell suspension was transferred to a 1.7 ml screw cap microcentrifuge tube. The cell suspension was frozen/thawed 4 times by alternating the tubes between the dry ice-methanol bath and the 37°C water bath and vortexing briefly after each thawing. Cell debris was collected by microcentrifugation at 12,000 × g for 10 min at room temperature. The supernatant (primary virus stock) was transferred to a fresh screw cap microcentrifuge tube. This primary virus stock can be stored at -80°C for over 1 year.

제조된 1 차 바이러스 스톡의 titer는 아데노바이러스 유래 벡터 유전자 치료제의 분석시험 1(대한민국 식약처)의 방법으로 결정하였으며 107-08 pfu/ml를 유지하였다.The titer of the prepared primary virus stock was determined by the method of assay 1 (Korea Food and Drug Administration) of adenovirus-derived vector gene therapy, and was maintained at 10 7 -0 8 pfu/ml.

<레티바이러스 시스템><Retivirus system>

본 실시례에서 레티바이러스 시스템의 셔틀 벡터에 본 실시례 1-4의 <플라스미드 발현 카세트>에서 제조한 auto_DdRp 또는 DNAi 발현 카세트를 주형으로 PCR한 auto_DdRp 또는 DNAi DNA 절편을 재조합하여 이를 "auto_DdRp 또는 DNAi 렌티 발현 카세트"라고 하였으며. 캡된 SM DdRp RNA@LS와 auto_DdRp 또는 DNAi 렌티 발현 카세트를 이용한 형질주입 시스템을 auto_DdRp 또는 DNAi 렌티 발현시스템이라고 하였다. 또한 레티바이러스 시스템에 auto_DdRp DNA 절편을 재조합하여 이를 "auto_DdRp 렌티 발현 카세트"라고 하였으며. 캡된 SM DdRp RNA@LS와 auto_DdRp 렌티 발현 카세트를 이용한 형질주입 시스템을 auto_DdRp 렌티 발현시스템이라고 하였다. In this Example, the auto_DdRp or DNAi DNA fragment obtained by PCR using the auto_DdRp or DNAi expression cassette prepared in the <Plasmid expression cassette> of Examples 1-4 in the shuttle vector of the retivirus system in this Example was recombined and this was "auto_DdRp or DNAi lenti" expression cassette". A transfection system using capped SM DdRp RNA@LS and an auto_DdRp or DNAi lenti expression cassette was referred to as an auto_DdRp or DNAi lenti expression system. In addition, the auto_DdRp DNA fragment was recombined in the retivirus system and this was called "auto_DdRp lenti expression cassette". The transfection system using the capped SM DdRp RNA@LS and the auto_DdRp lenti expression cassette was called the auto_DdRp lenti expression system.

본 실시레에서 ViraSafe Lentiviral Exprision System(Cell Biolabs, 미국)에 있는 pSMPUW-IRES-Blasticidin Lentiviral Exprision Vector, 셔틀 벡터 pSMPUW를 사용하엿다.In this example, the pSMPUW-IRES-Blasticidin Lentiviral Exprision Vector, the shuttle vector pSMPUW, from the ViraSafe Lentiviral Exprision System (Cell Biolabs, USA) was used.

레티 발현 카세트를 제조하기 위해서, 상기 auto_DdRp 발현 카세트 및 상기 mRNAi의 일종, 광견병 바이러스의 G 단백질(RAV-G), RSV 균주 ATCC VR-26 롱(long)의 융합 단백질 F, EPO 및 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)를 코딩하는 DNAi 절편을 PCR 방법으로 제작하였다.To prepare the letti expression cassette, the auto_DdRp expression cassette and the mRNAi type, G protein of rabies virus (RAV-G), RSV strain ATCC VR-26 long fusion protein F, EPO and oncogene KRAS mutation A DNAi fragment encoding the body cancer antigen (KRASi) was prepared by PCR.

먼저, 본 실시례 1-4의 <플라스미드 발현 카세트>에서 제조한 auto_DdRp 또는 DNAi 발현 카세트를 주형으로 PCR하여 auto_DdRp DNA 절편은 (T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA (또는 키메라 DdRp DNA)- muag - A64 - C30 - 히스톤-SL) 또는 또는 DNAi 절편는 (T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - 히스톤-SL)을 대량으로 제작하였다. 이때, 정방향 프라이머(5'-GGATCCTAAT ACGACTCACT ATAG-3' 서열번호 78) 및 역방향 프라이머 (5'-GTCGACAAAA AACCAACAAT AAGAAGAAAG A-3', 서열번호 79)를 사용하여 PCR 산물의 양 말단에 BamHI/SalI 인식서열을 부여하였다. 리보자임 DNAi를 위한 프라이머는 별도로 제작하여 진행한다.First, by PCR using the auto_DdRp or DNAi expression cassette prepared in the <plasmid expression cassette> of Example 1-4 as a template, the auto_DdRp DNA fragment is (T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA (or chimeric DdRp DNA) - muag - A64 - C30 - histone-SL) or DNAi fragment (T7 promoter - 5'UTR - DNAi - muag - A64 - C30 - histone-SL) was prepared in large quantities. At this time, BamHI / at both ends of the PCR product using a forward primer (5'- GGATCC TAAT ACGACTCACT ATAG-3' SEQ ID NO: 78) and a reverse primer (5'- GTCGAC AAAA AACCAACAAT AAGAAGAAAG A-3', SEQ ID NO: 79) SalI recognition sequence was given. A primer for ribozyme DNAi is prepared separately.

상기 증폭 산물을 BamHI/SalI 제한효소를 처리하고, BamHI/SalI 제한효소로 선형화된 셔틀 벡터 pSMPUW 클로닝 벡터를 혼합하여 DNA ligase를 첨가하여 클로닝 반응을 수행하였다. 2-3 μl 상기 재조합 pSMPUW 반응용액을 대장균에 형질도입하여 선택 플레이트에 플레이트하여 37℃에서 밤새 배양하였다. 6-12 개의 콜로니를 골라 각각 LB 선택 배지 3ml에 접종한다. 37℃에서 셰이커에서 밤새 배양한다. 표준 절차 또는 상용 Qiaprep Miniprep 키트(Qiagen)를 사용하여 auto_(DdRp+DNAi) DNA 절편을 포함하는 재조합 pSMPUW 셔틀 벡터를 분리하였다. 재조합 벡터를 BamHI/SalI로 절단하고 겔 전기영동을 수행하여 auto_(DdRp+DNAi) DNA 렌티 발현 카세트 클론을 선정하였다(도 13).The amplification product was treated with BamHI/SalI restriction enzymes, a shuttle vector pSMPUW cloning vector linearized with BamHI/SalI restriction enzymes was mixed, and DNA ligase was added to perform a cloning reaction. 2-3 μl of the recombinant pSMPUW reaction solution was transduced into E. coli, plated on a selection plate, and incubated overnight at 37°C. Pick 6-12 colonies and inoculate each in 3 ml of LB selective medium. Incubate overnight on a shaker at 37°C. Recombinant pSMPUW shuttle vectors containing auto_(DdRp+DNAi) DNA fragments were isolated using standard procedures or a commercial Qiaprep Miniprep kit (Qiagen). The recombinant vector was digested with BamHI/SalI and gel electrophoresis was performed to select an auto_(DdRp+DNAi) DNA lenti expression cassette clone (FIG. 13).

본 발명의 재조합 auto_DdRp 또는 DNAi Lenti 발현 카세트 바이러스 생산은 pSMPUW Universal Lentiviral Exprision Vector(Cell Biolabs, 미국) 및 Lipofectamine  LTX Reagent (ThermoFisher, 미국)의 지침서에 따라 다음과 같이 수행하였다. The recombinant auto_DdRp or DNAi Lenti expression cassette virus production of the present invention was performed according to the instructions of the pSMPUW Universal Lentiviral Exprision Vector (Cell Biolabs, USA) and Lipofectamine LTX Reagent (ThermoFisher, USA) as follows.

형질주입 하루 전에 충분한 293T 세포 또는 293LTV 세포(Cat. # LTV-100)를 플레이트하여 형질주입 당일에 배양용기의 70-80 % 덮을 정도 배양한다. 운반(Transfer) 플라스미드로 본 발명에 제조한 pSMPUW, 외피(envelope) 및 패키징(packaging) 플라스미드를 Lipofectamine Plus(Invitrogen)로 즉, pSMPUW : pCMV-VSV-G : pRSV-REV : pCgpV 벡터의 몰비는 3:1:1:1로 혼합하여 세포를 형질주입시킨다.One day before transfection, plate enough 293T cells or 293LTV cells (Cat. # LTV-100) and incubate to cover 70-80% of the culture vessel on the day of transfection. The molar ratio of pSMPUW, envelope and packaging plasmids prepared in the present invention as a transfer plasmid to Lipofectamine Plus (Invitrogen), that is, pSMPUW: pCMV-VSV-G: pRSV-REV: pCgpV vector Cells are transfected by mixing 3:1:1:1.

형질주입 후 36~72시간에 렌티 바이러스 상층액을 수확한다. 상층액은 12시간마다 2~3회 수확할 수 있다. 수집기간 동안 4℃에서 보관한다. 수집된 상층액을 수집하여 1500rpm에서 5분 동안 원심 분리하여 세포 파편을 제거하고 0.22 μm에서 여과한다. 상층액은 직접 사용하거나 필요한 경우 정제/농축할 수 있다. 장기 보관을 위해 상층액을 분주하여 -80℃에서 보관한다. Harvest the lentiviral supernatant 36-72 hours after transfection. The supernatant can be harvested 2-3 times every 12 hours. Store at 4°C during the collection period. Collect the collected supernatant and centrifuge at 1500 rpm for 5 min to remove cell debris and filter at 0.22 µm. The supernatant can be used directly or purified/concentrated if necessary. For long-term storage, aliquot the supernatant and store at -80°C.

상기 수확하여 보관하는 렌티 바이러스 용액은 숙주세포에 형질주입시키기 전에 ViraBind Lentivirus 농축 및 정제 키트(카탈로그 번호 VPK-090, Cell Biolabs, 미국)를 사용하여 바이러스를 고도로 농축시켰다. 본 발명의 auto_(DdRp+DNAi) 렌티 바이러스에 대한 숙주세포로의 일관된 바이러스 형질 도입을 보장하기 위해 p24 ELISA, QuickTiter Lentivirus Titer Kit(카탈로그 번호 VPK-107, Cell Biolabs, 미국)를 사용하여 렌티 바이러스 역가를 측정하였으며 정제 및 농축된 바이러스 스톡의 titer는 106-07 pfu/ml를 유지하였다.The harvested and stored lentivirus solution was highly concentrated in virus using the ViraBind Lentivirus Concentration and Purification Kit (Cat. No. VPK-090, Cell Biolabs, USA) before transfection into host cells. To ensure consistent viral transduction into host cells for the auto_(DdRp+DNAi) lentivirus of the present invention, lentiviruses using p24 ELISA, QuickTiter Lentivirus Titer Kit (Cat. No. VPK-107, Cell Biolabs, USA) The titer was measured and the titer of the purified and concentrated virus stock was maintained at 10 6 -0 7 pfu/ml.

목표 세포가 본 발명의 auto_(DdRp+DNAi) 렌티 바이러스로 감염되기 어려우며 보조 시약 없이는 형질 도입 효율이 낮을 수 있어. ViraDuctin Lentivirus Transduction Kit (카탈로그 번호 LTV-200, Cell Biolabs, 미국)을 사용하여 바이러스와 세포 상호작용을 촉진하여 형질 도입 효율성을 높일 수 있다.It is difficult for the target cells to be infected with the auto_(DdRp+DNAi) lentivirus of the present invention, and the transduction efficiency may be low without an auxiliary reagent. ViraDuctin Lentivirus Transduction Kit (catalog number LTV-200, Cell Biolabs, USA) can be used to promote virus and cell interaction to increase transduction efficiency.

<식물형질주입용 Binary vector><Binary vector for plant transfection>

본 실시례에서 식물 형질주입용 Binary vector(Ti plasmid)에 auto_(DdRp+DNAi) DNA 절편을 재조합하여 이를 "auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트"라고 하였으며. 캡된 DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트를 이용한 형질주입 시스템을 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현시스템이라고 하였다. In this example, the auto_(DdRp+DNAi) DNA fragment was recombined in a binary vector (Ti plasmid) for plant transfection, and this was called “auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette”. The transfection system using the capped DdRp RNA@LS and auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette was called the auto_(DdRp+DNAi) Ti expression system.

상기 auto_DdRp 발현 카세트 및 상기 광견병 바이러스의 G 단백질(RAV-G), RSV 균주 ATCC VR-26 롱(long)의 융합 단백질 F, EPO 및 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원(KRASi)를 코딩하는 T7 프로모터가 있는 DNAi 절편을 포함하는 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트를 제조하기 위해서, 아래와 같이 진행하였다.T7 promoter encoding the auto_DdRp expression cassette and the rabies virus G protein (RAV-G), the fusion protein F of RSV strain ATCC VR-26 long, EPO and the cancer antigen (KRASi) of the oncogene KRAS mutant To prepare an auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette containing a DNAi fragment with

먼저, 본 실시레에서 DNAi 절편은 <T7 promoter - 5'UTR - EPO - Nos-종결서열>구조로 제작하였다(Biosynthiis, 미국). 양쪽 말단에 EcoRI/XhoI 부위를 PCR 방법으로 부여하였다. 상기 EPO대신에 실시례 1-3항에 있는 mRNA를 포함한 다양한 mRNAi를 코딩하는 DNAi를 삽입할 수 있다.First, in this embodiment, the DNAi fragment was prepared in the <T7 promoter-5'UTR-EPO-Nos-termination sequence> structure (Biosynthiis, USA). EcoRI/XhoI sites were added to both ends by PCR. Instead of the above EPO, DNAi encoding various mRNAi including the mRNA of Examples 1-3 may be inserted.

상기 양쪽 말단에 EcoRI/XhoI 부위가 있는 <T7 promoter - 5'UTR - EPO - Nos-종결서열>구조의 제조를 위해, 먼저 합성한 DNA 절편을 주형으로 PCR을 하여 증폭하였다. 이때 정방향 프라이머 (5'-GAATTCTAAT ACGACTCACT ATAG-3',, 서열번호 72), 역방향 프라이머(5'-CTCGAGGAT CAGTAACAT AGATG-3', 서열번호 73)를 사용하여 양 말단에 EcoRI/XhoI 인식서열이 있는 PCR 산물을 확보하였다. For the preparation of the <T7 promoter-5'UTR-EPO-Nos-termination sequence> structure having EcoRI/XhoI sites at both ends, the DNA fragment synthesized earlier was amplified by PCR as a template. At this time, EcoRI / XhoI recognition sequence at both ends using a forward primer (5'- GAATTC TAAT ACGACTCACT ATAG-3', SEQ ID NO: 72), and a reverse primer (5'- CTCGAG GAT CAGTAACAT AGATG-3', SEQ ID NO: 73) A PCR product with this was obtained.

Nos- 종결서열:Nos- Termination sequence:

GATCGTTCAA ACATTTGGCA ATAAAGTTTC TTAAGATTGA ATCCTGTTGC CGGTCTTGCG 60GATCGTTCAA ACATTTGGCA ATAAAGTTTC TTAAGATTGA ATCCTGTTGC CGGTCTTGCG 60

ATGATTATCA TATAATTTCT GTTGAATTAC GTTAAGCATG TAATAATTAA CATGTAATGC 120ATGATTATCA TATAATTTCT GTTGAATTAC GTTAAGCATG TAATAATTAA CATGTAATGC 120

ATGACGTTAT TTATGAGATG GGTTTTTATG ATTAGAGTCC CGCAATTATA CATTTAATAC 180ATGACGTTAT TTATGAGATG GGTTTTTATG ATTAGAGTCC CGCAATTATA CATTTAATAC 180

GCGATAGAAA ACAAAATATA GCGCGCAAAC TAGGATAAAT TATCGCGCGC GGTGTCATCT 240GCGATAGAAA ACAAAATATA GCGCGCAAAC TAGGATAAAT TATCGCGCGC GGTGTCATCT 240

ATGTTACTAG ATC 253ATGTTACTAG ATC 253

실시례 1-2 항을 참조하여 쪽 말단에 XhoI/SalI 부위가 있는 auto_DdRp DNA 절편(T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA - Nos 종결서열)를 제조하여, PCR 방법으로 증폭하였다.. DdRp DNA 서열 대신에 NP868R-T7RNAP DNA를 삽입할 수도 있다. 이때 정방향 프라이머 (5'-CTCGAGTAAT ACGACTCACT ATAG-3',, 서열번호 72), 역방향 프라이머(5'-GTCGACGAT CAGTAACAT AGATG-3', 서열번호 73)를 사용하여 양 말단에 XhoI/SalI 인식서열이 있는 PCR 산물을 확보하였다. Referring to Example 1-2, an auto_DdRp DNA fragment (T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA - Nos termination sequence) having an XhoI/SalI site at the end was prepared and amplified by PCR. DdRp DNA sequence Alternatively, NP868R-T7RNAP DNA may be inserted. At this time, a forward primer (5'- CTCGAG TAAT ACGACTCACT ATAG-3', SEQ ID NO: 72) and a reverse primer (5'- GTCGAC GAT CAGTAACAT AGATG-3', SEQ ID NO: 73) were used at both ends of the XhoI / SalI recognition sequence A PCR product with this was obtained.

상기 제조한 DNAi 절편 및 auto_DdRp DNA 절편을 XhoII 제한효소로 절단하고 ligase로 연결하여 양쪽 말단에 EcoRI/SalI 부위가 있는 auto_(DdRp+DNAi) 절편(T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA - Nos 종결서열 - T7 promoter - 5'UTR - EPO - Nos-종결서열)을 제조하였다.The prepared DNAi fragment and auto_DdRp DNA fragment were digested with XhoII restriction enzyme, ligated with ligase, and the auto_(DdRp+DNAi) fragment (T7 promoter - 5'UTR - DdRp DNA - Nos termination sequence with EcoRI/SalI sites at both ends). - T7 promoter - 5'UTR - EPO - Nos-termination sequence) was prepared.

이를 pCAMBIA1305.1 (AbcAm, 미국)에 있는 EcoRI/SalI 부위에 클로닝하여 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트이라고 지칭하였다. 또한, auto_DdRp DNA 절편을 포함하는 Binary vector(Ti plAsmid)을 auto_DdRp Ti 발현 카세트라고 하였다.This was cloned into the EcoRI/SalI site in pCAMBIA1305.1 (AbcAm, USA) and designated as the auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette. In addition, a binary vector (Ti plAsmid) containing an auto_DdRp DNA fragment was referred to as an auto_DdRp Ti expression cassette.

2-3 μl 상기 재조합된 벡터 클로닝 반응용액을 대장균에 형질도입하여 선택 플레이트에 플레이트하여 37℃에서 밤새 배양하였다. 2-3 μl of the recombinant vector cloning reaction solution was transduced into E. coli, plated on a selection plate, and incubated at 37° C. overnight.

6-12 개의 콜로니를 골라 각각 50μg/ml의 LB 선택 배지 3ml에 접종한다. 37℃에서 셰이커에서 밤새 배양한다. 표준 절차 또는 상용 Qiaprep Miniprep 키트 (Qiagen)를 사용하여 플라스미드 DNA를 분리하였다. 재조합 Binary vector(Ti plAsmid)를 EcoRI/SalI로 절단하고 겔 전기영동을 수행하여 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트 클론을 스크리닝하였다(도 14). 6-12 colonies are picked and inoculated into 3 ml of 50 μg/ml LB selection medium, respectively. Incubate overnight on a shaker at 37°C. Plasmid DNA was isolated using standard procedures or a commercial Qiaprep Miniprep kit (Qiagen). Recombinant binary vector (Ti plAsmid) was digested with EcoRI/SalI and gel electrophoresis was performed to screen auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette clones (FIG. 14).

이렇게 얻어진 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트를 대장균 DH5α로 옮겨 증폭시켰다. auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트는 이후 동결-해동 방법을 사용하여 AGrobActerium tumefAciens LBA4404에 도입하여 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현시스템을 제조하였다.The auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette thus obtained was transferred to E. coli DH5α and amplified. The auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette was then introduced into AGrobActerium tumefAciens LBA4404 using a freeze-thaw method to prepare an auto_(DdRp+DNAi) Ti expression system.

본 발명의 auto_(DdRp+DNAi) Ti 발현 카세트는 A. tumefAciens LBA4404 매개 방법을 통해 토마토 식물의 자가 계통으로 형질 전환할 수 있다. The auto_(DdRp+DNAi) Ti expression cassette of the present invention can be transformed into an autologous lineage of tomato plants through the A. tumefAciens LBA4404 mediated method.

1-5. CMV promoter 기반 핵-의존적 mRNA 발현용 벡터 제조1-5. Preparation of vector for nuclear-dependent mRNA expression based on CMV promoter

pCI-neo Mammalian Exprision Vector(미국, Promega)를 이용하여 핵에서 CMV immediAte-early enhAncer/promoter reGion 및 β-Globin/IGG chimeric intron에 의하여 mRNAi를 발현할 수 있는 pCI_DNAi를 제조하였다. pCI_DNAi capable of expressing mRNAi by CMV immediAte-early enhAncer/promoter reGion and β-Globin/IGG chimeric intron in the nucleus was prepared using pCI-neo Mammalian Exprision Vector (Promega, USA).

먼저, 5' 말단에 XhoI 인식서열(CTGGAC), 3'말단에 XbaI 인식서열(TCTAGA)을 포함하는 mRNAi를 코딩하는 DNAi 절편은 실시례 1-3항에 제조한 DNAi 절편을 주형으로 PCR 방법으로 제조하였다. First, the DNAi fragment encoding the mRNAi containing the XhoI recognition sequence (CTGGAC) at the 5' end and the XbaI recognition sequence (TCTAGA) at the 3' end was prepared by PCR using the DNAi fragment prepared in Example 1-3 as a template. prepared.

본실시례에서 제조한 DNAi은 RAV-G, RSV-F, EPO 및 종양유전자 KRAS 돌연변이체의 암항원을 코딩하는 DNA이다. 사용한 mRNAi를 코딩하는 DNAi의 하류에 late SV40 polyadenylation signal가 있는 구성이다.The DNAi prepared in this Example is DNA encoding the cancer antigens of RAV-G, RSV-F, EPO, and the oncogene KRAS mutant. It is a configuration with a late SV40 polyadenylation signal downstream of the DNAi encoding the mRNAi used.

이러한 dsDNA를 XhoI/XbaI 제한효소로 처리한 후 T4 DNA ligase를 이용하여 pCI-neo plasmid(Origene, 미국)의 멀티클로닝 자리의 XhoI/XbaI 자리에 삽입하였다(도 15).This dsDNA was treated with XhoI/XbaI restriction enzyme and then inserted into the XhoI/XbaI site of the multicloning site of pCI-neo plasmid (Origene, USA) using T4 DNA ligase (FIG. 15).

실시례 2. 리포좀 전달체 제조Example 2. Preparation of liposome delivery system

본 발명에서 제조된 선형 DdRp RNA 발현 카세트, 여러 종류의 환형의 플라스미드 발현 카세트 및 이들의 조합을 Lipofectamine  2000 Transfection Reagent(ThermoFisher, 미국)로 리포좀 전달체를 제조하였다.A liposome delivery system was prepared by using the linear DdRp RNA expression cassette prepared in the present invention, various types of circular plasmid expression cassettes, and combinations thereof with Lipofectamine 2000 Transfection Reagent (ThermoFisher, USA).

상기 제조된 DdRp RNA 발현 카세트, 플라스미드 발현 카세트 및 이들의 조합(같은 몰비)의 혼합물 1 ㎍과 Opti-MEM 100 ㎕를 1.5 ㎖ 튜브에 넣어 섞고, Lipofectamin2000 5㎕와 무혈청 배지 100 ㎕를 다른 1.5 ㎖ 튜브에 넣어 혼합한 후 5분 동안 상온에 방치하였다. 이후 상기 두 튜브의 내용물을 혼합하고, 리포좀(liposome) 형태의 복합체를 이룰 수 있도록 20분 동안 상온에서 보관하였다. 20분 후 튜브를 10초 동안 원심 분리한 후 각각의 세포 위에 처리하여 형질주입(transfection)하고, 4시간 후 새로운 배지로 갈아주었다. 1 μg of the mixture of the prepared DdRp RNA expression cassette, plasmid expression cassette, and a combination thereof (same molar ratio) and 100 μl of Opti-MEM were mixed in a 1.5 ml tube, and 5 μl of Lipofectamin2000 and 100 μl of serum-free medium were mixed with another 1.5 ml After mixing in a tube, it was left at room temperature for 5 minutes. Thereafter, the contents of the two tubes were mixed and stored at room temperature for 20 minutes to form a liposome-type complex. After 20 minutes, the tube was centrifuged for 10 seconds, treated and transfected on each cell, and replaced with a new medium after 4 hours.

상기 DdRp RNA/DNAi 시스템과 리포좀의 복합체인 *?**?*auto(-)_DNAi@LS*?**?*로 DdRp RNA 발현 카세트, DNAi 발현 카세트와 리포좀의 복합체인 "DdRp RNA/DNAi@LS"이라고 하였다. 안정화된 캡된 CM_DdRp mRNA에서 반복적으로 합성되는 T7 폴리머라제가 세포질에서 장기간 고농도로 유지할 수 있다. *?**?*auto(-)_DNAi@LS*?**?*, which is a complex of the DdRp RNA/DNAi system and liposome, "DdRp RNA/DNAi@ LS". T7 polymerase repeatedly synthesized from the stabilized capped CM_DdRp mRNA can be maintained at high concentrations in the cytoplasm for a long time.

또한, 상기 DdRp RNA/auto_DdRp+DNAi 시스템 또는 DdRp RNA/auto_(DdRp+DNAi) 시스템과 리포좀의 복합체인 auto_DNAi@LS로 DdRp RNA 발현 카세트, auto_DdRp 발현 카세트, DNAi 발현 카세트와 리포좀의 복합체인 "DdRp RNA/auto_DdRp+DNAi@LS 또는 DdRp RNA 발현 카세트, auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트와 리포좀의 복합체인 DdRp RNA/auto_(DdRp+DNAi)@LS"이라고 하였다. 초기에 안정화된 캡된 CM DdRp mRNA에서 합성되는 T7 폴리머라제에 의한 auto_DdRp 발현 카세트 또는 auto_(DdRp+DNAi) 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 T7 polymerase는 자가전사 결과로 세포질에서 장기간 고농도로 유지할 수 있다. In addition, the DdRp RNA/auto_DdRp+DNAi system or the DdRp RNA/auto_(DdRp+DNAi) system and auto_DNAi@LS, which is a complex of a liposome, is a DdRp RNA expression cassette, an auto_DdRp expression cassette, and “DdRp RNA, a complex of a DNAi expression cassette and liposome” /auto_DdRp+DNAi@LS or DdRp RNA expression cassette, DdRp RNA/auto_(DdRp+DNAi)@LS, a complex of auto_(DdRp+DNAi) expression cassette and liposome. By binding to the T7 promoter of the auto_DdRp expression cassette or auto_(DdRp+DNAi) expression cassette by T7 polymerase synthesized from initially stabilized capped CM DdRp mRNA, T7 polymerase can be maintained at high concentrations in the cytoplasm for a long time as a result of autotranscription.

대조군으로 pCI-neo_DNAi를 탑재한 DOPC 리포좀 나조입자를 제조하였으며 pCI-neo_DNAi와 리포좀의 복합체인 pCI-neo_DNAi@LS라고 하였다. As a control, DOPC liposome nazoparticles loaded with pCI-neo_DNAi were prepared, and were called pCI-neo_DNAi@LS, a complex of pCI-neo_DNAi and liposomes.

실시례 3. 발현억제 RNA/DNA 시스템의 형질주입Example 3. Transfection of expression-repressed RNA/DNA system

본 발명의 자가전사 RNA/DNA 시스템은 RNA 성분과 DNA 성분으로 구성되며, 이들의 운반체는 선형의 핵산절편, 환형의 플라스미드 및 바이러스 등 다양하게 할 수 있으며, 이들의 조합일 수도 있다. 제작된 자가전사 RNA/DNA 시스템의 전달체는 비바이러스성인 경우 다양한 방법을 선택할 수 있다. 본 실시례에서는 리포좀 유형을 선택하였으나, 이에 제한하는 것은 아니다. The self-transcribed RNA/DNA system of the present invention is composed of an RNA component and a DNA component, and the carrier thereof can be variously used, such as a linear nucleic acid fragment, a circular plasmid, and a virus, or a combination thereof. Various methods can be selected when the carrier of the prepared self-transcribed RNA/DNA system is non-viral. In this example, the liposome type was selected, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 발현억제 RNA/DNA 시스템의 표적 세포에 형질주입은 안정화된 형질전환 세포를 원활하게 얻기 위해 2차로 나누어 아래와 같이 진행하였다. 물론 동일에 형질전환을 할 수 있다. Transfection of the target cells of the expression-suppressing RNA/DNA system of the present invention was performed as follows in order to smoothly obtain stabilized transformed cells. Of course, transformation can be performed on the same.

1차 형질주입은 관심 mRNA를 코딩하는 DNAi를 포함하는 발현 카세트를 형질주입하고 선택배지를 이용하여 형질전환 세포를 선정하는 단계이며, 2차 형질주입은 1차 형질주입으로 선택배지에서 안정화된 세포를 대상으로 DdRp RNA 발현 카세트를 도입하여 형질전환 세포에서 합성된 DdRp에 의해 관심 mRNA 및 이들이 코딩하는 단백질을 발현하도록 하는 단계이다.The first transfection is a step in which an expression cassette containing DNAi encoding the mRNA of interest is transfected and transformed cells are selected using a selective medium, and the second transfection is the cell stabilized in the selective medium by the first transfection. In this step, a DdRp RNA expression cassette is introduced into the target to express the mRNA of interest and the protein they encode by the DdRp synthesized in the transformed cell.

<1차 형질주입><1st transfection>

- 플라스미드 전달체 - Plasmid carrier

상기 플라스미드 전달체의 경우, pCI-neo Mammalian Exprision Vector (Promega 사, 미국) 및 Lipofectamine  2000 Transfection Reagent(ThermoFisher, 미국)의 지침서에 따라서, 표적 세포를 준비하여 1x105개의 세포를 96-웰에 분주하였다. 다음날 실시례 2에서 준비한 리포좀 유전자 전달체를 세포 배양 배지로 총 부피 100㎕로 만든 후 각 웰에 처리하였다. 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 24시간 동안 배양한 후 1X PBS로 세포를 세척하고, 트립신(trypsin)을 처리하여 세포를 떼어낸 후 100mm 배양 접시로 옮겨 배양하였다. In the case of the plasmid delivery system, according to the instructions of pCI-neo Mammalian Exprision Vector (Promega, USA) and Lipofectamine 2000 Transfection Reagent (ThermoFisher, USA), target cells were prepared and 1x10 5 cells were seeded into 96-wells. The next day, the liposome gene delivery system prepared in Example 2 was prepared in a total volume of 100 μl with a cell culture medium, and then treated in each well. 37 ℃, 5% CO 2 After culturing for 24 hours in an incubator, the cells were washed with 1X PBS, treated with trypsin to remove the cells, and then transferred to a 100 mm culture dish and incubated.

플라스미드 전달체의 형질주입은 RNA/DNA 시스템을 함께 리포좀 전달체로 제작하여 형질주입을 할 수도 있으며 이들을 나누어 각각 리포좀을 제작하여 각각 형질주입할 수도 있다.For transfection of the plasmid delivery system, transfection can be carried out by making the RNA/DNA system together as a liposome delivery system, or by dividing them, each liposome can be produced and each transfected.

리포좀 전달체에 의한 안정적 형질전환 세포의 선정을 위해, 형질주입 후, 형질주입된 세포는 항생제 G-418로 선택하였다. 형질주입 후 낮은 세포 밀도로 세포를 접종하고 선택을 위해 G-418 항생제를 400~600μg/ml의 G-418 농도로 넣었고 안정적인 형질전환체의 유지를 위해 200~400μg/ml의 G-418 농도로 처리하였다.For the selection of stable transformed cells by the liposome delivery system, after transfection, the transfected cells were selected with antibiotic G-418. After transfection, cells were inoculated at a low cell density, and G-418 antibiotics were added at a concentration of 400 to 600 μg/ml for selection, and at a G-418 concentration of 200 to 400 μg/ml to maintain stable transformants. processed.

- 바이러스 전달체- virus carrier

상기 바이러스 전달체의 경우, AdEasy Adenoviral Vector System(Agilent Technologii, 미국), pSMPUW Universal Lentiviral Exprision Vector(Cell Biolabs, 미국) 및 Lipofectamine  2000 Transfection Reagent(ThermoFisher, 미국)의 지침서에 따라서, 표적 세포를 준비하여 1x105개의 세포를 96-웰에 분주하였다. 다음날 세포에 처리할 감염 다중도(Multiplicity of Infection, MOI)에 따라 바이러스 유전자 전달체를 세포 배양 배지로 총 부피 100㎕로 만든 후 각 웰에 처리하였다. 바이러스 유전자 전달체 처리 후, 37℃, 5% CO2 인큐베이터에서 24시간 동안 배양한 후 1X PBS로 세포를 세척하고, 트립신(trypsin)을 처리하여 세포를 떼어낸 후 100mm 배양 접시로 옮겨 배양하였다. In the case of the viral carrier, 1x10 5 target cells were prepared according to the instructions of AdEasy Adenoviral Vector System (Agilent Technologii, USA), pSMPUW Universal Lentiviral Exprision Vector (Cell Biolabs, USA) and Lipofectamine 2000 Transfection Reagent (ThermoFisher, USA). Dog cells were seeded into 96-wells. According to the multiplicity of infection (MOI) to be treated in the cells the next day, the viral gene carrier was made into a cell culture medium in a total volume of 100 μl, and then treated in each well. After treatment with the viral gene carrier, after culturing for 24 hours at 37° C., 5% CO 2 in an incubator, the cells were washed with 1X PBS, and the cells were removed by treatment with trypsin and then transferred to a 100 mm culture dish and cultured.

렌티바이러스 경우는 2일 내지 3일에 한 번씩 항생제인 블라스티시딘(blasticidin)을 5㎍/㎖의 농도로 포함하는 배지로 갈아주었다.In the case of lentivirus, the medium containing the antibiotic blasticidin at a concentration of 5 μg/ml was changed once every 2 to 3 days.

<2차 형질주입><Secondary transfection>

2차 형질주입은 1차 형질주입된 세포를 대상으로 실시례 2에서 제조된 DdRp RNA@LS을 형질주입하는 단계로 T7 프로모터에 작용하는 최초의 T7 Polymerase를 제공하기 위한 것이다. 상기 1차 형질주입의 상기 플라스미드와 렌티바이러스 전달체를 처리하고 선정된 안정화된 세포, 그리고 아데노바이러스 유전자 전달체는 접종한 직후 세포를 대상으로 DdRp RNA@LS의 형질주입을 수행하였다.The second transfection is a step of transfecting the first transfected cells with the DdRp RNA@LS prepared in Example 2 to provide the first T7 Polymerase acting on the T7 promoter. DdRp RNA@LS transfection was performed on the cells immediately after inoculation of the selected stabilized cells and adenovirus gene carrier after treatment with the plasmid and the lentiviral carrier of the first transfection.

실시례 4. T7 polymerase 발현 지속성 실험Example 4. T7 polymerase expression persistence experiment

본 발명의 대조군 5 pmol pCI-neo_RSV-F@LS, 5 pmol DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS, 3x104 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현 카세트로 구성된 시스템] 또는 104 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현 카세트로 구성된 시스템]를 실시례 3의 방법으로 각각 293T 세포에 형질주입 후, 0, 24, 48 및 72시간에서 293T 세포 내 T7 polymerase mRNA 및 단백질을 분석하였다. 본 실시례에서는 auto_DdRp의 DdRp는 T7RNAP 또는 NP868R-T7RNAP가 있는 자가전사 RNA/DNA 시스템을 사용하였다.Controls of the present invention 5 pmol pCI-neo_RSV-F@LS, 5 pmol DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV) -F DNAi)@LS, 3x10 4 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system [system consisting of DdRp RNA@LS and auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression cassette] or 10 4 MOI auto_( DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system [system consisting of DdRp RNA@LS and auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression cassette] was transfected into 293T cells by the method of Example 3, respectively, 0, 24 , T7 polymerase mRNA and protein in 293T cells were analyzed at 48 and 72 hours. In this example, auto_DdRp of DdRp was used as a self-transcribed RNA/DNA system with T7RNAP or NP868R-T7RNAP.

- T7 polymerase mRNA 분석- T7 polymerase mRNA analysis

상기 형질전환 293T 세포의 T7 polymerase mRNA 분석은 2차 형질주입한 후, 0, 24, 48 및 72시간에서 293T 세포에서 총 RNA를 분리하여 quantitative PCR (qPCR) with SYBR Green로 분석하였다. For T7 polymerase mRNA analysis of the transgenic 293T cells, total RNA was isolated from 293T cells at 0, 24, 48 and 72 hours after the second transfection and analyzed by quantitative PCR (qPCR) with SYBR Green.

구체적으로, 형질주입된 293T 세포에서 RNeAsy 미니 키트 (Qiagen)를 사용하여 총 RNA를 추출했다. 총 150ng의 총 RNA를 cDNA 로 역전사하고(SuperScript II Reverse Transcriptase, Invitrogen), 상기 cDNA를 이용하여 KAPA SYBR  FAST qPCR Kits(Sigma aldrich, 미국)를 사용하여 분석하였다.Specifically, total RNA was extracted from the transfected 293T cells using the RNeAsy mini kit (Qiagen). A total of 150 ng of total RNA was reverse transcribed into cDNA (SuperScript II Reverse Transcriptase, Invitrogen), and the cDNA was used for analysis using KAPA SYBR FAST qPCR Kits (Sigma aldrich, USA).

qPCR 반응을 준비하기 전에 KAPA PROBE FAST Bio-Rad iCycler ™ qPCR 마스터 믹스 (2X), 템플릿 DNA, 프라이머 및 프로브를 <표 8>에 제시 내용으로 철저히 혼합하였다.Before preparing the qPCR reaction, KAPA PROBE FAST Bio-Rad iCycler ™ qPCR Master Mix (2X), template DNA, primers and probes were thoroughly mixed as indicated in Table 8.

qPCR의 구성 시약qPCR constitutive reagents Final ConcentrationFinal Concentration 20 μl rxn20 μl rxn PCR grade water up to 20 μlPCR grade water up to 20 μl 7.2 μl7.2 μl qPCR Master Mix (2X)qPCR Master Mix (2X) 1X1X 10 μl10 μl Forward Primer (10 μM)Forward Primer (10 μM) 200 nM200 nM 0.4 μl0.4 μl Reverse Primer (10 μM)Reverse Primer (10 μM) 200 nM200 nM 0.4 μl0.4 μl Template DNA(10 ng/1 μl)Template DNA (10 ng/1 μl) 1 ng/μl1 ng/μl 2.0 μl2.0 μl

정방향 프라이머 5'-TCACGACTCC TTCGGTACCA T-3' (서열번호 90), 역방향 프라이머 5'-CATAGTTTCG CGCACTGCTT T-3' (서열번호 91)를 사용하였다.Forward primer 5'-TCACGACTCC TTCGGTACCA T-3' (SEQ ID NO: 90) and reverse primer 5'-CATAGTTTCG CGCACTGCTT T-3' (SEQ ID NO: 91) were used.

qPCR 프로토콜은 1단계는 3분 동안 95℃에서 효소 활성화 (1주기), 2단계로40 사이클 (변성: 95℃, 15초, 어닐링/연장: 60℃, 1분)은 Bio-Rad iCycler(Bio-Rad, 미국)를 사용하여 수행하여 사용하는 장비의 제조사의 지침에 따라 데이터를 분석하였다. 본 실시례에서 최고 발현치, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS의 72시간에서 얻은 값을 100%으로 하여 그에 비례하여 그 수치를 백분율로 표시한 결과는 <도 17>와 같다. 5회 실험하여 평균값을 표기하였다.The qPCR protocol is a Bio-Rad iCycler (Bio -Rad, USA) and analyzed the data according to the manufacturer's instructions of the equipment used. In this example, the highest expression value, the value obtained at 72 hours of DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, was 100%, and the result of expressing the value as a percentage in proportion to it is shown in <Fig. 17>. The experiment was performed 5 times and the average value was indicated.

<도 16>에서처럼, auto_DdRp의 DdRp가 T7RNAP를 사용한 형질전환 세포를 분석한 결과로 대조군 pCI-neo_RSV-F@LS에서는 T7 polymerase mRNA의 발현이 없으며, DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS 형질전환 세포에서는 형질주입된 5'Cap 구조가 있고 안정화된 DdRp RNA가 세포내에서 천천히 분해되는 것을 확인할 수 있었다, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템을 포함하는 auto(+) DdRp 발현시스템이 형질전환된 세포에서는 DdRp RNA 발현 카세트에서 합성되는 최초의 T7 polymerase가 auto_DdRp 발현 카세트의 T7 프로모터에 결합하여 하류지역에 있는 DdRp를 합성하는 자가전사 루프가 작용하여 안정적으로 DdRp를 합성함을 확인할 수 있었다. As in <Fig. 16>, as a result of analyzing the DdRp of auto_DdRp transformed cells using T7RNAP, there was no expression of T7 polymerase mRNA in the control pCI-neo_RSV-F@LS, and DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS transformed cells It was confirmed that the transfected 5'Cap structure and the stabilized DdRp RNA were slowly degraded in the cell, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; In cells transformed with the auto(+) DdRp expression system including the auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system or the auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system, the first It was confirmed that the T7 polymerase binds to the T7 promoter of the auto_DdRp expression cassette, and the self-transcription loop that synthesizes DdRp in the downstream region acts to stably synthesize DdRp.

auto_DdRp의 DdRp가 T7RNAP 또는 NP868R-T7RNAP를 갖는 형질전환체 세포를 비교한 결과는 경우 T7RNAP보다 NP868R-T7RNAP 형질전환 세포가 평균적으로 5~6배정도 T7 polymerase mRNA의 발현량이 높았으며 NP868R의 효과로 생각이 되었다(자료 미제시).When auto_DdRp of DdRp was compared with transformant cells having T7RNAP or NP868R-T7RNAP, NP868R-T7RNAP transformed cells had a 5-6 times higher expression level of T7 polymerase mRNA than T7RNAP on average, which is thought to be the effect of NP868R. became (data not shown).

- T7 polymerase 분석- T7 polymerase assay

상기 형질주입 293T 세포를 0, 24, 48 및 72시간에 채집하여 cocktail protease inhibitor가 포함된 RIPA 버퍼로 lysis한 뒤 원심분리를 이용하여 단백질 시료들을 준비하였다. 이러한 시료들을 ELISA Plate에 4℃에서 12시간 동안 코팅하고 비특이적 염색을 예방하기 위해 0.2% Tween-20 및 5% dry milk에서 blocking을 한 후, Anti-T7 RNA Polymerase antibody (CABT-B8990, Creative diagnostic, 영국)로 1차 염색, HRP가 결합된 2차 항체로 2차 염색을 하고 Promega™ Microplate Reader(Promega, 미국) 분석하였다. 5회 실험하여 평균값을 표기하였다.The transfected 293T cells were collected at 0, 24, 48 and 72 hours, lysed with RIPA buffer containing cocktail protease inhibitor, and then protein samples were prepared by centrifugation. After coating these samples on an ELISA plate at 4°C for 12 hours and blocking in 0.2% Tween-20 and 5% dry milk to prevent non-specific staining, Anti-T7 RNA Polymerase antibody (CABT-B8990, Creative diagnostic, UK), secondary staining with HRP-conjugated secondary antibody, and analysis with Promega™ Microplate Reader (Promega, USA). The experiment was performed 5 times and the average value was indicated.

<도 17>에서처럼, auto_DdRp의 DdRp가 T7RNAP를 사용한 형질전환 세포를 분석한 결과로 결론적으로, DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS인 auto(-) DdRp 발현시스템 그리고 DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템을 포함하는 auto(+) DdRp 발현시스템이 형질전환된 세포에서 합성되는 T7 polymerase은 세포질 내에서 적어도 72시간 이상 고농도로 유지되는 것이다.As in <Fig. 17>, as a result of analyzing the DdRp of auto_DdRp transformed cells using T7RNAP, in conclusion, DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS auto(-) DdRp expression system and DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; T7 polymerase synthesized in cells transformed with an auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system or an auto(+) DdRp expression system including an auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system is at least in the cytoplasm. It is maintained at a high concentration for more than 72 hours.

auto_DdRp의 DdRp가 T7RNAP 또는 NP868R-T7RNAP를 갖는 형질전환체 세포를 비교한 결과는 경우 T7RNAP보다 NP868R-T7RNAP 형질전환 세포가 평균적으로 10~15배정도 T7 polymerase의 발현량이 높았으며 NP868R의 효과로 생각이 되었다(자료 미제시).As a result of comparing the auto_DdRp DdRp transformant cells with T7RNAP or NP868R-T7RNAP, NP868R-T7RNAP transformed cells had a higher expression level of T7 polymerase on average about 10 to 15 times than that of T7RNAP, which was thought to be the effect of NP868R. (data not shown).

실시예 5. RSV-F mRNA를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템Example 5. Self-transcribed RNA/DNA system comprising RSV-F mRNA

본 발명의 대조군 5 pmol pCI-neo_RSV-F @LS; 5 pmol DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS; 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; 3x104 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현 카세트로 구성된 시스템]; 또는 104 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현 카세트로 구성된 시스템];을 실시례 3에 기술한 내용으로 각각 293T 세포에 형질주입 후, 0, 24, 48 및 72시간에서 표적 RSV-F mRNA 및 단백질 발현의 수준을 분석하였다. Inventive control 5 pmol pCI-neo_RSV-F @LS; 5 pmol DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS; 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; 3x10 4 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system [system consisting of DdRp RNA@LS and auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression cassette]; or 10 4 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system [system consisting of DdRp RNA@LS and auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression cassette]; as described in Example 3, each 293T The levels of target RSV-F mRNA and protein expression were analyzed at 0, 24, 48 and 72 hours after transfection into cells.

본 실시례에서는 auto_DdRp의 DdRp는 NP868R-T7RNAP를 사용한 형질전환 세포를 비교한 결과이다.In this example, DdRp of auto_DdRp is a result of comparing transformed cells using NP868R-T7RNAP.

- 세포에서 RSV-F mRNA 발현의 변환 조사- Investigation of transformation of RSV-F mRNA expression in cells

본 발명의 DdRp RNA/RSV-F DNA@LS인 auto(-)_mRNAi@LS는 외부에서 도입된 안정화되고 캡된 CM/SM DdRp mRNA에서 반복적으로 합성되는 최초의 T7 폴리머라제가 세포질에서 장기간 고농도로 유지되고 반복적으로 RSV-F DNAi 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 RSV-F mRNAi 발현이 장기간 지속적으로 유지할 있다.The DdRp RNA/RSV-F DNA@LS of the present invention, auto(-)_mRNAi@LS, is the first T7 polymerase repeatedly synthesized from externally introduced stabilized and capped CM/SM DdRp mRNA, maintained at a high concentration in the cytoplasm for a long period of time. By repeatedly binding to the T7 promoter of the RSV-F DNAi expression cassette, RSV-F mRNAi expression can be maintained continuously for a long period of time.

본 발명의 DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템; 또는 (DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템;은 초기에 안정화된 캡된 CM/SM_DdRp mRNA에서 합성되는 최초의 T7 폴리머라제에 의한 auto_DdRp 발현 카세트 또는 auto_DdRp+DdRp RNA 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 T7 polymerase는 자가전사 결과로 세포질에서 장기간 고농도로 유지되며 상기 T7 polymerase는 반복적으로 DNAi 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 RSV-F mRNAi 발현이 장기간 지속적으로 유지할 수 있다.DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS of the present invention; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system; or (DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system; by binding to the T7 promoter of the auto_DdRp expression cassette or the auto_DdRp+DdRp RNA expression cassette by the first T7 polymerase synthesized from the initially stabilized capped CM/SM_DdRp mRNA. Polymerase is maintained at a high concentration in the cytoplasm for a long period of time as a result of self-transcription, and the T7 polymerase repeatedly binds to the T7 promoter of the DNAi expression cassette so that RSV-F mRNAi expression can be maintained continuously for a long time.

본 발명의 상기 실험군의 형질주입체 및 대조군 형질전환체에서 0, 24, 48 및 72시간에 총 RNA를 분리하여 cDNA로 역전사하고(SuperScript II Reverse Transcriptase, Invitrogen), 상기 cDNA를 대상으로 KAPA SYBR  FAST qPCR Kits(Sigma aldrich, 미국)를 사용하여 분석하였다.Total RNA was isolated from the transformants of the experimental group and control transformants of the present invention at 0, 24, 48 and 72 hours and reverse transcribed into cDNA (SuperScript II Reverse Transcriptase, Invitrogen), and KAPA SYBR FAST for the cDNA Analysis was performed using qPCR Kits (Sigma aldrich, USA).

qPCR 반응을 준비하기 전에 KAPA PROBE FAST Bio-Rad iCycler ™ qPCR 마스터 믹스 (2X), 템플릿 DNA, 프라이머 및 프로브를 <표 3>에 제시 내용으로 철저히 혼합하여 RSV-F mRNA를 qPCR로 조사하였다.Before preparing the qPCR reaction, RSV-F mRNA was investigated by qPCR by thoroughly mixing KAPA PROBE FAST Bio-Rad iCycler ™ qPCR Master Mix (2X), template DNA, primers and probes as presented in Table 3.

구체적으로, 형질 감염된 293T 세포에서 RNeAsy 미니 키트 (Qiagen)를 사용하여 총 RNA를 추출했다. 총 150 ng의 총 RNA를 무작위 6량체 프라이머 및 다중 스크라이브 역전사 효소를 사용하여 48℃에서 30분 동안 cDNA로 역전사했다. Specifically, total RNA was extracted from transfected 293T cells using the RNeAsy mini kit (Qiagen). A total of 150 ng of total RNA was reverse transcribed into cDNA using random hexameric primers and multiple scribe reverse transcriptase at 48° C. for 30 min.

RSV-F mRNAi에 매칭될 수 있는 정방향 프라이머 5'- GCGTGATGAACTTCGAGGA-3' (서열번호 86) 및 역방향 프라이머 5'-CAATAGTGATGACCTGGCCGT-3' (서열번호 87)를 사용하였다.Forward primer 5'-GCGTGATGAACTTCGAGGA-3' (SEQ ID NO: 86) and reverse primer 5'-CAATAGTGATGACCTGGCCGT-3' (SEQ ID NO: 87), which can be matched to RSV-F mRNAi, were used.

qPCR 프로토콜은 1단계는 3분 동안 95℃에서 효소 활성화 (1주기), 2단계로40 사이클 (변성: 95℃, 15초, 어닐링/연장: 60℃, 1분)은 Bio-Rad iCycler(Bio-Rad, 미국)를 사용하여 수행하여 사용하는 장비의 제조사의 지침에 따라 데이터를 분석하였다. 본 실시례에서 최고 발현치, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS의 72시간에서 얻은 값을 100%으로 하여 그에 비례하여 그 수치를 백분율로 표시한 결과는 <도 18>와 같다. 5회 실험하여 평균값을 표기하였다.The qPCR protocol is a Bio-Rad iCycler (Bio -Rad, USA) and analyzed the data according to the manufacturer's instructions of the equipment used. In this example, the highest expression value, the value obtained at 72 hours of DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, was 100%, and the result of expressing the value as a percentage in proportion to it is shown in <FIG. 18>. The experiment was performed 5 times and the average value was indicated.

<도 18>에서처럼, 대조군 pCI-neo_RSV-F @LS에 비해 본 발명의 DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템; 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템;을 처리한 세포는 24시간 동안 RSV-F mRNAi의 증가를 관찰하였고 48시간에서는 적어도 9일 동안 고농도의 RSV-F mRNAi를 관찰할 수 있었으나, 대조군 pCI-neo_RSV-F @LS을 처리한 세포에서는 mRNAi의 농도는 24시간 동안 실험군인 auto_mRNAi@LS를 처리한 세포와 유사한 농도를 측정할 수 있었으며 72시간부터는 이보다 조금 적은 농도의 RSV-F mRNAi만을 72시간까지 측정할 수 있었다. As in <Figure 18>, compared to the control pCI-neo_RSV-F @LS DdRp RNA / RSV-F DNAi@LS of the present invention; DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS; DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS; auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system; or auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system; cells treated with RSV-F mRNAi were observed to increase for 24 hours, and high concentrations of RSV-F mRNAi could be observed for at least 9 days at 48 hours, In the cells treated with the control pCI-neo_RSV-F @LS, the mRNAi concentration was similar to that of the cells treated with auto_mRNAi@LS, the experimental group, for 24 hours. Measurements were possible up to 72 hours.

이러한 결과들은 본 발명의 실험군 형질전환 세포의 이용한 세포질 내 RSV-F mRNA의 발현이 장기간에 걸쳐서 이루어지고 있으며, 형질전환 세포에서 합성되는 DdRp를 포함하는 세포질 내 mRNA 합성 기전에 의하여 효과적으로 RSV-F mRNA 분자들로 변환되었음을 보여준다.These results show that the expression of RSV-F mRNA in the cytoplasm using the transformed cells of the experimental group of the present invention is achieved over a long period of time, and RSV-F mRNA is effectively It shows that the molecules are transformed.

- 세포에서 RSV-F 단백질 변화 조사- Investigation of RSV-F protein changes in cells

본 발명의 대조군 5 pmol pCI-neo_RSV-F DNAi @LS, 실험군 5 pmol DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS, 3x104 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현 카세트로 구성된 시스템] 또는 104 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현 카세트로 구성된 시스템]을 실시례 3에 기술한 내용으로 각각 293 T 세포에 형질주입 후, 0, 24, 48 및 72시간에서 다중 shRNA의 표적 mRNA 및 단백질 발현의 수준을 분석하였다. 본 실시례에서는 auto_DdRp의 DdRp가 NP868R-T7RNAP를 갖는 형질전환 세포를 비교한 결과이다.Control of the present invention 5 pmol pCI-neo_RSV-F DNAi @LS, Experimental group 5 pmol DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp /RSV-F DNAi)@LS, 3x10 4 MOI auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system [system consisting of DdRp RNA@LS and auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression cassette] or 10 4 MOI The auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system [a system consisting of DdRp RNA@LS and an auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression cassette] was transfected into 293 T cells as described in Example 3, respectively. Afterwards, the levels of target mRNA and protein expression of multiple shRNAs were analyzed at 0, 24, 48 and 72 hours. In this example, auto_DdRp DdRp is a result of comparing transformed cells having NP868R-T7RNAP.

본 실시례의 실험군 및 대조군 형질전환 293 T 세포에 처리 0. 24. 48 및 72 시간 경과한 후 관심 RSV-F 단백질의 변형량을 측정하였다. The amount of modification of the RSV-F protein of interest was measured after 0.24, 48 and 72 hours of treatment in the experimental group and control 293 T cells of the present example.

항-RSV-F 항체(ab94968, abcam사, 미국)를 이용한 ELISA를 이용하여 대조군 pCI_mRNAi@LS, 실험군으로 형질전환된 세포에서 RSV-F 합성을 조사하였다. 293T 세포에 이들을 처리하고 0. 24. 48 및 72 시간이 경과한 후 RSV-F의 변형량을 측정하였다. 대조군 pCI_mRNAi@LS을 처리한 뒤 (최종 농도 50 nM mRNAi) 동일시간이 경과한 후에 ELISA를 수행하여 RSV-F의 변형량을 측정하였다. 기존 핵 의존적 mRNA 발현시스템(pCI_mRNAi@LS)과 본 발명의 DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS 및 DdRpRNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS을 비교하여 단백질합성 증가 효과 지속기간이 얼마나 차이가 나는지를 비교한 결과를 보여준다. 구체적으로, 대조군 pCI_mRNAi@LS에 비해 DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, DdRpRNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS, auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템을 포함하는 실험군은 세포안의 증가된 RSV-F의 양을 측정하였다. 5회 실험하여 평균값을 표기하였다.RSV-F synthesis was investigated in cells transformed with the control pCI_mRNAi@LS and the experimental group using ELISA using an anti-RSV-F antibody (ab94968, abcam, USA). 293T cells were treated and the amount of RSV-F strain was measured after 0.24.48 and 72 hours had elapsed. After treatment with the control pCI_mRNAi@LS (final concentration of 50 nM mRNAi), ELISA was performed to measure the amount of modification of RSV-F after the same time elapsed. Existing nuclear-dependent mRNA expression system (pCI_mRNAi@LS) and DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS and DdRpRNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS of the present invention It shows the results of comparing how different the duration of the effect of increasing protein synthesis is compared. Specifically, compared to control pCI_mRNAi@LS, DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, DdRpRNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS, auto_(DdRp/RSV) -F DNAi) In the experimental group including the adeno expression system or the auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system, the increased amount of RSV-F in the cells was measured. The experiment was performed 5 times and the average value was indicated.

<도 19>에 제시한 내용처럼, 본 발명의 DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS인 auto(-)_mRNAi@LS는 안정화된 캡된 CM/SM DdRp mRNA에서 반복적으로 합성되는 T7 폴리머라제가 형질전환된 293 T 세포의 세포질에서 장기간 고농도로 유지되고 반복적으로 DdRp RNA 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 RNA 발현이 장기간 지속적으로 유지할 수 있어 상기 RSV-F 단백질을 안정적으로 지속적으로 제공하였다.As shown in <Fig. 19>, auto(-)_mRNAi@LS, which is DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS of the present invention, is transformed by T7 polymerase repeatedly synthesized from the stabilized capped CM/SM DdRp mRNA. The RSV-F protein was stably and continuously provided because RNA expression could be maintained for a long period of time by maintaining high concentration in the cytoplasm of 293 T cells and repeatedly binding to the T7 promoter of the DdRp RNA expression cassette.

본 발명의 실험군에서는 안정화된 캡된 CM/SM DdRp mRNA에서 초기에 합성되는 최초의 T7 폴리머라제에 의한 auto_DdRp 발현 카세트 또는 auto_DdRp+DdRp RNA 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 T7 polymerase는 자가전사 결과로 형질전환된 293 T 세포의 세포질에서 장기간 고농도로 유지되며 상기 T7 polymerase는 반복적으로 DdRp RNA 발현 카세트의 T7 promoter에 결합함으로써 RSV-F mRNAi 발현이 장기간 지속적으로 유지할 수 있어 상기 RSV-F을 안정적으로 지속적으로 제공하였다.In the experimental group of the present invention, by binding to the T7 promoter of the auto_DdRp expression cassette or the auto_DdRp + DdRp RNA expression cassette by the first T7 polymerase synthesized initially from the stabilized capped CM/SM DdRp mRNA, T7 polymerase is transformed as a result of self-transcription It is maintained at a high concentration for a long time in the cytoplasm of 293 T cells, and the T7 polymerase repeatedly binds to the T7 promoter of the DdRp RNA expression cassette, so that RSV-F mRNAi expression can be maintained continuously for a long period of time, thereby stably and continuously providing the RSV-F. did

이러한 결과들은 기존 핵 의존적 mRNA 발현시스템이 가지는 짧은 단백질 합성 증가 한계점을 본 발명의 DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, DdRpRNA/auto_(DdRp/RSV-F DNAi)@LS, auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 아데노 발현시스템 또는 auto_(DdRp/RSV-F DNAi) 렌티 발현시스템을 포함하는 실험군이 효과적으로 해결할 수 있음을 보여준다.These results show that the limitations of increasing short protein synthesis of the existing nuclear-dependent mRNA expression system are as follows: DdRp RNA/RSV-F DNAi@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/RSV-F DNAi@LS, DdRpRNA/auto_(DdRp/RSV- It shows that the experimental group including F DNAi)@LS, auto_(DdRp/RSV-F DNAi) adeno expression system or auto_(DdRp/RSV-F DNAi) lenti expression system can solve effectively.

실시례 6. EPO를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템Example 6. Self Transcription RNA/DNA System Containing EPO

본 발명의 대조군 5 pmol pCI-neo_EPO@LS, 5 pmol DdRp RNA/EPO DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/EPO DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp/EPO DNAi)@LS, 3x104 MOI auto_(DdRp/EPO DNAi) 아데노 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/EPO DNAi) 아데노 발현 카세트로 구성된 시스템] 또는 104 MOI auto_(DdRp/EPO DNAi) 렌티 발현시스템[DdRp RNA@LS와 auto_(DdRp/EPO DNAi) 렌티 발현 카세트로 구성된 시스템]을 실시례 3에 기술한 내용으로 각각 293T 세포에 형질주입 후, 0, 24, 48 및 72시간에서 EPO 단백질 발현의 수준을 분석하였다. 본 실시례에서는 auto_DdRp의 DdRp가 NP868R-T7RNAP를 갖는 형질전환 세포를 비교한 결과이다.Controls of the present invention 5 pmol pCI-neo_EPO@LS, 5 pmol DdRp RNA/EPO DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_DdRp/EPO DNAi@LS, 5 pmol DdRp RNA/auto_(DdRp/EPO DNAi)@LS, 3x10 4 MOI auto_(DdRp/EPO DNAi) adeno expression system [system consisting of DdRp RNA@LS and auto_(DdRp/EPO DNAi) adeno expression cassette] or 10 4 MOI auto_(DdRp/EPO DNAi) lenti expression system [DdRp RNA@ LS and auto_(DdRp/EPO DNAi) lenti expression cassette] were transfected into 293T cells, respectively, as described in Example 3, and the level of EPO protein expression was analyzed at 0, 24, 48 and 72 hours. . In this example, auto_DdRp DdRp is a result of comparing transformed cells having NP868R-T7RNAP.

상기 대조군 및 실헌군에 의한 형질전환체 293T 세포에 처리한 후 0, 24, 48 및 72시간에 총 단백질을 분리하여 EPO 수준은 ELISA에 의해 결정하였으며(마우스 EPO QuAntikine ELISA 키트, R&D Systems), 그 결과는 <도 20>과 같다. 5회 실험하여 평균값을 표기하였다.Total protein was isolated at 0, 24, 48 and 72 hours after treatment in the transformant 293T cells by the control group and the unconstitutional group, and the EPO level was determined by ELISA (mouse EPO QuAntikine ELISA kit, R&D Systems), and the The result is shown in <Fig. 20>. The experiment was performed 5 times and the average value was indicated.

실시예 7. multi_KRASi를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템Example 7. Self-transcription RNA/DNA system comprising multi_KRASi

- 세포에서 단백질 변화 조사- Investigation of protein changes in cells

본 발명에서 사용한 multi_KRASi는 <KRAS(G12D) 25량체^3 - P2A - KRAS(G12V) 25량체^3- P2A -KRAS(G13D) 25량체^3- P2A - KRAS(G12C) 25량체^3>로 구성되었다. multi_KRASi used in the present invention is <KRAS(G12D) 25-mer ^3 - P2A - KRAS(G12V) 25-mer ^3- P2A -KRAS(G13D) 25-mer ^3- P2A - KRAS(G12C) 25-mer ^3> was composed

본 발명의 multi_KRASi를 포함하는 DdRp RNA/multi_KRASi DNA@LS 나노입자의 발현은 293T 세포에 각 나노입자 1μg으로 형질전환시켜 발현 효율을 조사하였다. 본 발명의 multi_KRASi를 포함하는 DdRp RNA/multi_KRASi DNA@LS 나노입자는 실험군 DdRp RNA/multi_KRASi DNA@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/multi_KRASi DNA@LS 또는 DdRp RNA/auto_(DdRp/multi_KRASi DNA)@LS 그리고 대조군 pCI_neo multi_KRASi@LS를 사용하였다. 본 실시례에서는 auto_DdRp의 DdRp가 NP868R-T7RNAP를 갖는 형질전환체 세포를 비교한 결과이다.The expression of DdRp RNA/multi_KRASi DNA@LS nanoparticles containing multi_KRASi of the present invention is Expression efficiency was investigated by transforming 293T cells with 1 μg of each nanoparticle. DdRp RNA/multi_KRASi DNA@LS nanoparticles comprising multi_KRASi of the present invention are experimental group DdRp RNA/multi_KRASi DNA@LS, DdRp RNA/auto_DdRp/multi_KRASi DNA@LS or DdRp RNA/auto_(DdRp/multi_KRASi DNA)@LS and control group pCI_neo multi_KRASi@LS was used. In this example, the result of comparing transformant cells having NP868R-T7RNAP with DdRp of auto_DdRp.

24 시간 후, 세포를 RIPA 용해 완충액 (0.22M NACl, 0.38M Tris-HCl, pH 7.5, 0.25 % 나트륨 데옥시 콜레이트 및 1 % IGEPal-630)으로 처리하여 세포 용해물을 준비했다. 단백질 농도는 Micro BCA Protein Assay Reagent Kit (Pierce, 미국)를 사용하여 측정되었다. 폴리비닐리덴플루오라이드 막은 1 % 소혈청 알부민을 함유하는 Tween-Tris- 완충 식염수에서 1차 항체와 함께 4℃에서 밤새 배양하였다. After 24 h, cell lysates were prepared by treatment of cells with RIPA lysis buffer (0.22M NACl, 0.38M Tris-HCl, pH 7.5, 0.25% sodium deoxycholate and 1% IGEPal-630). Protein concentration was measured using the Micro BCA Protein Assay Reagent Kit (Pierce, USA). Polyvinylidenefluoride membranes were incubated overnight at 4°C with primary antibody in Tween-Tris-buffered saline containing 1% bovine serum albumin.

이어서 2차 항체를 막과 함께 실온에서 1시간 동안 배양한 다음, 막을 실온에서 Tween-Tris 완충 식염수로 30분 동안 광범위하게 세척하였다. 블롯은 ECL Witern Blot Detection System (Millipore, 미국)으로 조사하고 BioSpectrum AC ImAGing System (UVP, 미국)으로 제조업체의 지침에 따라 시각화하였다.The secondary antibody was then incubated with the membrane for 1 hour at room temperature, then the membrane was washed extensively for 30 minutes with Tween-Tris buffered saline at room temperature. Blots were investigated with the ECL Witern Blot Detection System (Millipore, USA) and visualized with the BioSpectrum AC ImAGing System (UVP, USA) according to the manufacturer's instructions.

웨스턴 블롯팅에 사용된 항체는 Anti-Kras (F234) (sc-30; Santa Cruz Biotechnology, 미국), Anti-tubulin (CD66; OncoGene Science, 미국), Anti-β-액틴(클론 mAb1501; Chemicon, 미국), Anti-p44/42 MAPK (T202/Y204) (D13.14.4E; Cell Signaling Technology, 미국) 및 Anti-44/42 MAPK (ERK1/2) (137F5; Cell Signaling Technology, 미국) 등이다. Antibodies used for Western blotting were Anti-Kras (F234) (sc-30; Santa Cruz Biotechnology, USA), Anti-tubulin (CD66; OncoGene Science, USA), Anti-β-actin (clone mAb1501; Chemicon, USA). ), Anti-p44/42 MAPK (T202/Y204) (D13.14.4E; Cell Signaling Technology, USA) and Anti-44/42 MAPK (ERK1/2) (137F5; Cell Signaling Technology, USA) and the like.

실험군 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 또는 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 그리고 대조군 pCI_multi_KRASi@LS을 형질전환된 293T 세포에서 multi_KRASi의 발현을 확인하였다. Expression of multi_KRASi was confirmed in 293T cells transformed with the experimental group RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS or RNA/DNA3_multi_KRASi@LS and the control group pCI_multi_KRASi@LS.

<도 21>는 본 발명에서 사용한 <KRAS(G12D) 25량체^3 - P2A - KRAS(G12V) 25량체^3- P2A -KRAS(G13D) 25량체^3- P2A - KRAS(G12C) 25량체^3>으로 구성된 multi_KRASi가 전구체로 발현하고 293T 세포에서 후속적 작업으로 P2A 도메인에서 절단되어 KRAS(G12D) 25량체^3, KRAS(G12V) 25량체^3, KRAS(G13D) 25량체^3 및 KRAS(G12C) 25량체^3가 형성됨을 확인하였다.<FIG. 21> shows <KRAS (G12D) 25 mer ^ 3 - P2A - KRAS (G12V) 25 mer ^ 3 - P2A - KRAS (G13D) 25 mer ^ 3 - P2A - KRAS (G12C) 25 mer ^ Multi_KRASi composed of 3> was expressed as a precursor and cleaved from the P2A domain as a subsequent operation in 293T cells, KRAS (G12D) 25-mer ^3, KRAS (G12V) 25-mer ^3, KRAS (G13D) 25-mer ^3, and KRAS It was confirmed that (G12C) 25-mer ^3 was formed.

<도 22>은 실험군 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 또는 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS으로 형질전환된 293T 세포에서 웨스턴 블로팅에 의해. RAs 활성의 비활성화는 다운스트림 ERK 활성인 phospho-ERK의 손실로 입증하였다. <도 22>에서 실험군 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 및 대조군 복합체 DdRp RNA@LS로 형질전환된 293T세포에서 RAs 활성의 비활성화는 다운스트림 ERK 활성인 phospho-ERK의 손실로 확인하였다.<FIG. 22> shows 293T cells transformed with experimental groups RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS or RNA/DNA3_multi_KRASi@LS by Western blotting. Inactivation of RAs activity was demonstrated by loss of phospho-ERK, a downstream ERK activity. In <FIG. 22>, the inactivation of RAs activity in 293T cells transformed with the experimental group RNA/DNA3_multi_KRASi@LS and the control complex DdRp RNA@LS was confirmed as a loss of phospho-ERK, a downstream ERK activity.

- 예방 및 치료 조사- Prevention and treatment investigation

본 발명의 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 또는 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 나노입자의 예방적 항종양 효과를 확인하기 위해 준비된 나노입자를 10일 간격으로 6-7 주령 BalB/c 마우스의 오른쪽 앞 옆구리에 3회 피하 주사하여 면역화 종양 모델을 제조하였다. 면역화 종양 모델의 예방적 항종양 실험은 3차 투여한 후 1 주일 후에 암컷 BalB/c 마우스의 오른쪽 앞 옆구리에 CT26 세포 (3×105/마우스 당) 또는 (1×105/마우스 당)를 피하 주사를 통해 투여하였다(그룹당 n = 5-8). 대조군은 암컷 BalB/c 마우스의 오른쪽 앞 옆구리에 PBS를 투여하고 준비하였다.To confirm the prophylactic antitumor effect of the RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS, or RNA/DNA3_multi_KRASi@LS nanoparticles of the present invention, the nanoparticles prepared at 10-day intervals were applied to the right of 6-7 week old BalB/c mice. An immunized tumor model was prepared by subcutaneous injection in the anterior flank three times. In the prophylactic antitumor experiment of the immunized tumor model, CT26 cells (3×10 5 /per mouse) or (1×10 5 /per mouse) were injected into the right anterior flank of female BalB/c mice one week after the third administration. Administered via subcutaneous injection (n = 5-8 per group). The control group was prepared by administering PBS to the right anterior flank of female BalB/c mice.

본 발명의 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 또는 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 나노입자의 치료 효과를 평가하기 위해 6-7 주령 BalB/c 마우스에게 2×105 CT26 세포를 피하 주사로 투여하고 이틀 후, 마우스를 무작위로 4개 그룹으로 나누었다(n = 5-8). 준비된 나노입자를 1 주 간격으로 총 3 회 두 그룹에 투여했다. 나머지 두 그룹은 PBS를 투여하고 대조군으로 사용 하였다.To evaluate the therapeutic effect of the RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS or RNA/DNA3_multi_KRASi@LS nanoparticles of the present invention, 2×10 5 CT26 cells were subcutaneously administered to 6-7 week old BalB/c mice and After two days, mice were randomly divided into 4 groups (n = 5-8). The prepared nanoparticles were administered to two groups a total of 3 times with an interval of 1 week. The remaining two groups were administered PBS and used as a control group.

종양 발달은 2일 또는 3일마다 모니터링하였고, 2 차원 측정은 Vernier caliper를 사용하여 기록하였다. 종양 크기는 박정식, 종양 크기 = 0.5 x 길이 x (폭)2에 따라 결정하였다: 2,000 mm3에 달하는 종양 부피를 사망으로 기록하고 마우스를 안락사하였다. 종양 성장 및 생존 곡선을 작성하고 분석하였다.Tumor development was monitored every 2 or 3 days, and two-dimensional measurements were recorded using a Vernier caliper. Tumor size was determined according to Park Jung-sik, tumor size = 0.5 x length x (width) 2 : A tumor volume reaching 2,000 mm 3 was recorded as death and the mouse was euthanized. Tumor growth and survival curves were created and analyzed.

5주 주령의 암컷 BalB/c 마우스를 구입하여(일본, SLC사) 1주 순화시킨 후 실험에 사용하였다. 대장암 세포주(CT26)는 10% (v/v) 소태아 혈청 (FBS; GIBCO) 및 1% 스트렙토 마이신-페니실린 (P/S)이 보충된 RPMI-1640 배지 (GIBCO)에서 37℃에서 5% CO2로 유지하였다. A 5-week-old female BalB/c mouse was purchased (SLC, Japan), acclimatized for 1 week, and then used in the experiment. The colorectal cancer cell line (CT26) was prepared in RPMI-1640 medium (GIBCO) supplemented with 10% (v/v) fetal bovine serum (FBS; GIBCO) and 1% streptomycin-penicillin (P/S) at 37°C in 5% CO 2 was maintained.

<도 23>는 면역 종양 모델에 두 가지 다른 CT26 세포 용량을 투여한 후 종양 발생에 대한 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 및 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 나노입자의 보호 효과이다. 면역화 및 종양 접종의 흐름도는 <도 23의 a>와 같으며, 10일 간격으로 3회 나노입자를 투여하여 면역화 마우스를 준비하였다. 상기 면역화 마우스에 두 가지 다른 용량의 CT26 세포 피하 주사하였으며, 세 번째 나노입자를 투여한 1주 후 암컷 BalB/c 마우스 (n = 5-8)의 오른쪽 옆구리에 3x105 CT26 세포/마우스를 투여하였다. 개별 마우스에서 종양 부피를 결정하고 각 그룹에 대해 계산한 결과는 <도 23의 b>와 같았다. 데이터는 ± SD를 의미한다. 학생의 t- 검정. 종양 접종 후 23 일에 마우스를 안락사하였다. 본 발명의 나노입자를 투여한 마우스는 CT26 세포(1x105 세포/마우스)을 접종하였으며 종양이 만져지고 종양 부피 (mm3)로 제시된 후 2 ~ 3 일마다 종양 성장을 모니터링한 결과는 <도 23의 c>와 같았다. 데이터는 ± SD를 의미한다. <Figure 23> shows the protective effect of RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS and RNA/DNA3_multi_KRASi@LS nanoparticles on tumorigenesis after administration of two different doses of CT26 cells in an immune tumor model. The flow chart of immunization and tumor inoculation is as shown in <Fig. 23a>, and immunized mice were prepared by administering nanoparticles three times at 10-day intervals. Two different doses of CT26 cells were subcutaneously injected into the immunized mice, and 3x10 5 CT26 cells/mouse was administered to the right flank of female BalB/c mice (n = 5-8) one week after the third nanoparticle administration. . The tumor volume was determined in individual mice and the results calculated for each group were as shown in <Fig. 23b>. Data means ± SD. Student's t-test. Mice were euthanized 23 days after tumor inoculation. The mice administered with the nanoparticles of the present invention were inoculated with CT26 cells (1x10 5 cells/mouse), and the tumor growth was monitored every 2-3 days after the tumor was palpable and presented as a tumor volume (mm 3 ) < FIG. 23 was equal to c> of Data means ± SD.

<도 24>는 CT26 종양 모델에 RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS 및 RNA/DNA3_multi_KRASi@LS 나노입자 접종의 치료 효능으로 종양 투여 및 나노입자 치료의 시간 경과에 관찰하였다. <도 25의 a>에 제시한 내용처럼, 6-8 주령의 암컷 BalB/c의 오른쪽 옆구리에 CT26 세포 (1x105 세포/마우스)을 피하주사를 하고, 세포 주사 2일 후에 마우스(n = 5-8)를 무작위로 나눈 후, 나노입자 또는 PBS를 각 군의 마우스에게 1주 간격으로 3회 투여하였다. 2 ~ 3 일마다 종양을 모니터링하고 Vernier 캘리퍼스를 사용하여 측정한 결과는 <도 25의 b>와 같았다. 종양 성장 곡선은 각 그룹에서 시간에 따른 종양 부피를 측정하여 플롯하였다. 데이터는 평균 ± SD로 표시하였다. <Figure 24> shows the therapeutic efficacy of RNA/DNA1_multi_KRASi@LS, RNA/DNA2_multi_KRASi@LS, and RNA/DNA3_multi_KRASi@LS nanoparticles inoculation in a CT26 tumor model, and the time course of tumor administration and nanoparticle treatment was observed. As shown in <Fig. 25a>, CT26 cells (1x10 5 cells/mouse) were subcutaneously injected into the right flank of 6-8 week old female BalB/c, and 2 days after cell injection, mice (n = 5 -8) was randomly divided, and nanoparticles or PBS were administered to mice in each group three times at an interval of one week. Tumors were monitored every 2-3 days and the results measured using Vernier calipers were as shown in <Fig. 25b>. Tumor growth curves were plotted by measuring tumor volume over time in each group. Data are expressed as mean ± SD.

이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변형하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변형 또는 화학적 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.From the above description, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof. In this regard, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention should be construed as including all modifications or chemically modified forms derived from the meaning and scope of the claims to be described later rather than the above detailed description and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention.

Claims (29)

세포 내 적어도 하나의 내인성 단백질 합성을 하고 전사가 가능한 구성성분이 있는 시스템으로서, 상기 시스템은
세포내 번역을 가능하게 하는 구조가 있는 DNA dependent RNA Polymerase(DdRp) mRNA를 포함하는 DdRp RNA 발현 카세트; 및
상기 DdRp에 의해 전사되는 관심 mRNA(mRNAi)를 코딩하는 DNAi를 포함하는 DNAi 발현 카세트;를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
A system comprising at least one endogenous protein synthesizing and transcribeable component in a cell, the system comprising:
a DdRp RNA expression cassette comprising DNA dependent RNA Polymerase (DdRp) mRNA with a structure that enables intracellular translation; and
A self-transcribed RNA/DNA system comprising a; a DNAi expression cassette comprising a DNAi encoding an mRNA of interest (mRNAi) transcribed by the DdRp, wherein they are operably linked.
제1항에 있어서, 상기 세포내 번역을 가능하게 하는 구조는
5‘Cap 구조 또는 IRES(internal ribosome entry site) 서열을 포함하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The structure of claim 1 , wherein the structure enabling intracellular translation is
A self-transcribed RNA/DNA system comprising a 5'Cap structure or an internal ribosome entry site (IRES) sequence.
제1항에 있어서, 상기 DdRp RNA 발현 카세트는
(1) 5'UTR;
(2) 상기 DdRp를 코딩하는 RNA; 및
(3) 3'UTR;를 포함하는 RNA를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The method of claim 1, wherein the DdRp RNA expression cassette is
(1) 5'UTR;
(2) RNA encoding the DdRp; and
(3) 3'UTR; self-transcribed RNA/DNA system characterized in that it comprises an RNA.
제1항 내지 제3항에 있어서, 상기 DdRp RNA 발현 카세트는
화학적 변형된 뉴클레오타이드(CM)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The method according to claim 1 to 3, wherein the DdRp RNA expression cassette is
A self-transcribed RNA/DNA system comprising chemically modified nucleotides (CM).
제4항에 있어서, 상기 화학적 변형된 뉴클레오타이드(CM)는
당 변형, 염기 변형, 백본 변형 및 지질 변형을 포함하는 군에서 선택되어진 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
5. The method of claim 4, wherein the chemically modified nucleotide (CM) is
A self-transcribed RNA/DNA system comprising at least one selected from the group comprising sugar modifications, base modifications, backbone modifications, and lipid modifications.
제1항 내지 제5항에 있어서, 상기 RNA/DNA 시스템은 상기 DdRp mRNA의 자가전사를 위해서,
추가적으로 DdRp가 결합하는 프로모터와 DdRp를 코딩하는 DNA를 포함하는 auto_DdRp 발현 카세트;를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
According to claim 1 to 5, wherein the RNA / DNA system for self-transcription of the DdRp mRNA,
In addition, the auto_DdRp expression cassette comprising a promoter to which DdRp binds and a DNA encoding DdRp; and a self-transcribed RNA/DNA system, characterized in that it is operably linked.
제6항에 있어서, 상기 auto_DdRp 발현 카세트는
(1) DdRp가 결합하는 프로모터;
(2) 5' UTR;
(3) 상기 DdRp를 코딩하는 DNA 절편; 및
(4) 3' UTR; 를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 DNA를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The method of claim 6, wherein the auto_DdRp expression cassette is
(1) a promoter to which DdRp binds;
(2) 5'UTRs;
(3) a DNA fragment encoding the DdRp; and
(4) 3'UTRs; A self-transcripting RNA/DNA system comprising a DNA comprising, and consisting of, operably linked.
제1항 내지 제7항에 있어서, 세포 내 적어도 하나의 내인성 단백질 합성을 하고 전사가 가능한 구성성분이 있는 시스템으로서, 상기 시스템은
상기 DdRp RNA 발현 카세트; 및
상기 DdRp mRNA의 자가전사를 위해서 DdRp DNA 발현 카세트;를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The system according to claim 1 , wherein there is a component capable of synthesizing at least one endogenous protein in a cell and capable of transcription, the system comprising:
the DdRp RNA expression cassette; and
A self-transcriptional RNA/DNA system comprising a;
제1항에 있어서, 상기 DNAi 발현 카세트는
(1) DdRp가 결합하는 프로모터;
(2) 5' UTR;
(3) mRNAi를 코딩하는 DNA 절편; 및
(4) 3' UTR;를 포함하고, 이들이 작동 가능하게 연결되어 구성되는 DNA를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The method of claim 1, wherein the DNAi expression cassette is
(1) a promoter to which DdRp binds;
(2) 5'UTRs;
(3) a DNA fragment encoding mRNAi; and
(4) a self-transcripting RNA/DNA system characterized by DNA comprising 3'UTRs;
제8항 내지 제9항에 있어서, 상기 DNAi 발현 카세트 및 상기 auto_DdRp 발현 카세트는
한 개의 유전자 전달체 이상에 있는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
10. The method according to claim 8 to 9, wherein the DNAi expression cassette and the auto_DdRp expression cassette are
A self-transcripting RNA/DNA system characterized in that it is in more than one gene carrier.
제1항 내지 제10항에 있어서, 상기 mRNAi는
항원, 항체, 치료용 단백질, 펩타이드 및 융합 단백질로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 코딩하는 ORF를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
11. The method of claim 1 to 10, wherein the mRNAi is
A self-transcribed RNA/DNA system comprising an ORF encoding any one selected from the group consisting of antigens, antibodies, therapeutic proteins, peptides and fusion proteins.
제11항에 있어서, 상기 융합 단백질은
링커 펩타이드에 의해 말단들 간 연결된 두 개의 단백질 또는 단백질 서브 유닛으로 구성된 폴리펩타이드; 및
두 공여자의 아미노산이 융합 단백질에 산재된 폴리펩타이드;를 포함하는 군에서 선택되어진 어느 하나를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
12. The method of claim 11, wherein the fusion protein is
a polypeptide composed of two proteins or protein subunits linked between their ends by a linker peptide; and
A self-transcribed RNA/DNA system, characterized in that any one selected from the group comprising; a polypeptide in which amino acids of two donors are interspersed in a fusion protein.
제1항 내지 제12항에 있어서, 상기 auto_DdRp 발현 카세트는
상기 DdRp RNA 발현 카세트로부터 합성된 DdRp에 의해 상기 auto_DdRp 발현 카세트에 있는 DdRp가 결합하는 프로모터 하류에 있는 DdRp DNA가 반복적인 자가전사를 하는 DdRp 발현 루프(loop)를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
13. The method of claim 1 to 12, wherein the auto_DdRp expression cassette is
A self-transcribed RNA/DNA system characterized by a DdRp expression loop in which DdRp DNA located downstream of a promoter to which DdRp in the auto_DdRp expression cassette binds by DdRp synthesized from the DdRp RNA expression cassette is repeatedly self-transcribed .
제1항 내지 제13항에 있어서, 상기 DdRp RNA 발현 카세트는
G/C 함량, 코돈 최적화(optimizAtion), UTR 변형, 30개 초과의 아데노신 뉴클레오타이드를 갖는 폴리(A) 꼬리, 폴리(C) 서열, m7GpppN을 제외한 5'캡(CAP) 구조 및 히스톤-스템-루프 서열로 이루어진 염기서열 변형(SM)으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 캡된 DdRp mRNA을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
14. The method of claim 1 to 13, wherein the DdRp RNA expression cassette is
G/C content, codon optimization (optimizAtion), UTR modification, poly(A) tail with more than 30 adenosine nucleotides, poly(C) sequence, 5' cap (CAP) structure except m7GpppN and histone-stem-loop A self-transcribed RNA/DNA system characterized by a capped DdRp mRNA comprising at least one selected from nucleotide sequence modification (SM) consisting of a sequence.
제14항에 있어서, 상기 m7GpppN을 제외한 5'캡(CAP) 구조는
화학적 변형된 ARCA-캡(CAP)을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The method according to claim 14, wherein the 5' cap (CAP) structure except for the m7GpppN is
A self-transcripting RNA/DNA system featuring a chemically modified ARCA-cap (CAP).
제15항에 있어서, 상기 ARCA-캡(CAP)은
포스포로티오에이트를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템..
The method of claim 15, wherein the ARCA-cap (CAP) is
Self-transcribed RNA/DNA system featuring phosphorothioate..
제14항에 있어서, 상기 DdRp RNA 발현 카세트는
m7GpppN 5'캡(CAP)을 추가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
15. The method of claim 14, wherein the DdRp RNA expression cassette is
Self-transcription RNA / DNA system, characterized in that it further comprises m7GpppN 5' cap (CAP).
제1항 내지 제17항에 있어서, 상기 auto_DdRp 발현 카세트에 포함된 DdRp DNA 및 상기 DNAi 발현 카세트에 포함된 DNAi는
G/C 함량, 코돈 최적화(optimizAtion), UTR 변형, 30개 초과의 아데노신 뉴클레오타이드를 갖는 폴리(A) 꼬리, 폴리(C) 서열, 및 히스톤-스템-루프 서열로 이루어진 염기서열 변형(SM)으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
The method according to claim 1 to 17, wherein the DdRp DNA contained in the auto_DdRp expression cassette and the DNAi contained in the DNAi expression cassette are
From sequence modification (SM) consisting of G/C content, codon optimization (optimizAtion), UTR modification, poly(A) tail with more than 30 adenosine nucleotides, poly(C) sequence, and histone-stem-loop sequence Self-transcribed RNA / DNA system comprising at least one selected.
제5항 내지 제18항에 있어서, 상기 UTR은
알파 글로빈 UTR 및 베타 글로빈 UTR로부터 선택되어진 어느 하나를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
19. The method of claim 5 to 18, wherein the UTR is
A self-transcribed RNA/DNA system characterized by any one selected from alpha globin UTR and beta globin UTR.
제5항 내지 제19항에 있어서, 상기 UTR은
TOP 유전자 유래의 5'UTR을 도입하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
20. The method of claim 5 to 19, wherein the UTR is
A self-transcribed RNA/DNA system characterized in that it introduces a 5'UTR derived from the TOP gene.
제1항 내지 제20항에 있어서,
상기 RNA/DNA 시스템을 전달하여 핵-비의존적으로 세포질에서 상기 mRNAi가 장기간 지속적으로 발현하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
21. The method of any one of claims 1 to 20,
Self-transcription RNA/DNA system, characterized in that by delivering the RNA/DNA system, the mRNAi is continuously expressed in the cytoplasm for a long period of time in a nuclear-independent manner.
제1항 내지 제21항에 있어서, 상기 RNA/DNA 시스템은
형질주입된 세포를 선택할 수 있는 항생제 선별 발현 카세트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
22. The method of any one of claims 1-21, wherein the RNA/DNA system comprises:
A self-transcribed RNA/DNA system comprising an antibiotic selection expression cassette capable of selecting transfected cells.
제1항 내지 제22항에 있어서, 상기 DNAi 발현 카세트 및 상기 auto_DdRp 발현 카세트는
선형의 핵산 단편, 환형의 플라스미드, 렌티 바이러스, 아데노 관련 바이러스 및 리보 핵 단백질 (RNP) 복합체를 포함한 다양한 형태 또는 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택되어진 어느 하나를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
23. The method of claim 1-22, wherein the DNAi expression cassette and the auto_DdRp expression cassette are
Linear nucleic acid fragment, circular plasmid, lentivirus, adeno-associated virus, self-transcription RNA / DNA system characterized in that any one selected from the group comprising various forms, including ribonucleoprotein (RNP) complex or a combination thereof .
제1항 내지 제23항에 있어서, 세포질 내 관심 mRNA의 지속적 자가전사 RNA/DNA 시스템의 DdRp RNA 발현 카세트 및 DNAi 발현 카세트를 포함하는 자가전사 RNA/DNA 시스템 키트 The self-transcribed RNA/DNA system kit according to claim 1 , comprising a DdRp RNA expression cassette and a DNAi expression cassette of a persistent self-transcribed RNA/DNA system of the mRNA of interest in the cytoplasm. 제1항 내지 제24항에 있어서, 세포질 내 관심 mRNA의 지속적 자가전사 RNA/DNA 시스템이 형질도입된 세포 또는 개체. 25. The cell or individual according to any one of claims 1 to 24, wherein the RNA/DNA system is transduced with a continuous self-transcripting RNA/DNA system of the mRNA of interest in the cytoplasm. 제1항 내지 제25항에 있어서, 상기 DdRp는
T7 RNA 폴리머라제(polymerase), T3 RNA 폴리머라제 및 SP6 폴리머라제를 포함하는 군에서 선택되어진 어느 하나; 또는
적어도 하나의 DdRp의 촉매 도메인을 포함하는 키메라 효소를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
26. The method of claim 1 to 25, wherein DdRp is
any one selected from the group comprising T7 RNA polymerase, T3 RNA polymerase and SP6 polymerase; or
A self-transcribed RNA/DNA system comprising a chimeric enzyme comprising at least one catalytic domain of DdRp.
제26항에 있어서, 상기 키메라 효소는
적어도 하나의 RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인,
적어도 하나의 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매 도메인,
적어도 하나의 N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및
적어도 하나의 DdRp의 촉매 도메인을 포함하는 키메라 효소를 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
27. The method of claim 26, wherein the chimeric enzyme is
at least one catalytic domain of RNA triphosphatase,
at least one catalytic domain of guanylyltransferase,
at least one catalytic domain of N 7 -guanine methyltransferase and
A self-transcripting RNA/DNA system comprising a chimeric enzyme comprising at least one catalytic domain of DdRp.
제26항 내지 제27항에 있어서, 상기 키메라 효소는
RNA 트리포스파타제의 촉매 도메인, 구아닐릴트랜스퍼라제의 촉매도메인, N7-구아닌 메틸트랜스퍼라제의 촉매 도메인 및 DdRp의 촉매 도메인으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 2개의 상기 촉매 도메인이 연결 펩티드에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템.
28. The method of claim 26-27, wherein the chimeric enzyme is
At least two catalytic domains selected from the group consisting of the catalytic domain of RNA triphosphatase, the catalytic domain of guanylyltransferase, the catalytic domain of N 7 -guanine methyltransferase and the catalytic domain of DdRp are linked by a linking peptide. Self-transcription RNA / DNA system, characterized in that.
제1항 내지 제28항에 있어서, 상기 DNAi 발현 카세트는 상기 DNAi 발현 카세트의 DNA 일부를 전사체로 하여 합성되는 mRNA에 5’Cap 구조를 부가할 수 있는 효소 또는 촉매 도메인을 지시하는 DNA를 포함하는 것을 특징으로 하는 자가전사 RNA/DNA 시스템. 29. The method according to claim 1 to 28, wherein the DNAi expression cassette comprises DNA directing an enzyme or a catalytic domain capable of adding a 5'Cap structure to mRNA synthesized using a portion of the DNA of the DNAi expression cassette as a transcript. Self-transcription RNA / DNA system, characterized in that.
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